060 full book
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

060 full book

on

  • 953 views

 

Statistics

Views

Total Views
953
Views on SlideShare
953
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
15
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

060 full book 060 full book Document Transcript

  • • Nenden Fauziah • Berlian Nurcahya • Naeli Nurlaeli Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII i
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional Dilindungi oleh Undang-undang Penulis Nenden Fauziah, Berlian Nurcahya, Naeli Nurlaeli ________________________________________________ Tata Letak Prista Rini _________________________ Desain Kover Andhika Cakra Permana _____________________ Jenis Huruf Haettenschwiler, Book Antiqua, 11 pt ________________________________________ Ukuran Buku 17,6 x 25 cm 507 NEN NENDEN, Fauziah i Ilmu Pengetahuan Alam 2 : untuk SMP/MTs Kelas VIII / penulis, Nenden Fauziah, Berlian Nurcahya, Naeli Nurlaeli . —Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009. vi, 178 hlm, : ilus. ; 25 cm Bibliografi : hlm.178 Indeks ISBN : 978-979-068-759-2 (no jilid lengkap) ISBN : 978-979-068-762-2 1. Sains-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Berlian Nurcahya III. Naeli Nurlaeli Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemen Pendidikan Nasional dari Penerbit HABSA JAYA Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional Diperbanyak oleh ...ii Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Kata Sambutan Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun2009, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari penulis/penerbit untukdisebarluaskan kepada masyarakat melalui situs internet (website) JaringanPendidikan Nasional. Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional Pendidikandan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi syarat kelayakanuntuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui Peraturan Menteri PendidikanNasional Nomor 9 Tahun 2009 tanggal 12 Februari 2009. Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada parapenulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para siswadan guru di seluruh Indonesia. Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (down load), digandakan,dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untukpenggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhiketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku tekspelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruhIndonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapatmemanfaatkan sumber belajar ini. Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada parasiswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-baiknya.Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karenaitu, saran dan kritik sangat kami harapkan. Jakarta, Juni 2009 Kepala Pusat Perbukuan Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII iii
  • Kata Pengantar Kata Pengantar Puji dan syukur penulis sampaikan pada Allah SWT, Sang Maha PelimpahKasih, Sang Maha Pencurah Sayang, tiada kemampuan dan pengetahuan penulismiliki selain atas izin Sang Maha Mengetahui. Para siswa sekalian buku Kelas VIII ini penulis buat dengan harapan dapatmembantu proses pembelajaran yang sedang kamu jalani. Penulis berharap bukuini dapat membantu kamu dalam menghadapi mitos bahwa pelajaran sains itusulit. Sains mempelajari tentang fenomena alam yang terjadi. Penulis juga berharapkamu dapat tertarik dalam mempelajari sains melalui buku ini. Dalam buku kamu akan mempelajari apa yang terjadi pada tubuh kita, baiksaat tubuh kamu tumbuh dan mengalami perkembangan, juga bagaimana tubuhdapat menjalankan beberapa fungsinya. Pengetahuan yang didapatkan mudah-mudahan dapat membuat kamu paham betapa pentingnya menjaga kesehatantubuh dengan menghindarkan diri dari beberapa zat aditif dan bahan kimia yangakan merusaknya. Dengan mempelajari buku ini pula penulis berharap kamu akanlebih tertarik memahami apa yang terjadi di lingkungan sekitarmu, baik apa yangterjadi pada tumbuhan, atau pun pada benda yang berkaitan dengan gaya, usaha,energi, getaran, gelombang dan optik. Penulis bukan orang yang pintar sehingga membuat buku ini. Tekad penulisyang ingin berperan serta membantu kamu belajar mendorong begitu kuat. Penulispunya keyakinan di dunia ini tidak ada orang yang bodoh, yang ada hanya orangyang malas. Harapan penulis semoga buku ini membawa berkah bagi semua pihak,terutama bagi kamu, anak harapan bangsa. Mari kita bangun bangsa ini dengan mencurahkan segala bakat dan kemampuankita. Dengan tekad yang kuat, doa dan kerja keras dalam mempelajari segala hal,penulis yakin cita-cita kamu dapat diwujudkan. Selamat belajar!Januari, 2008.Penulisiv Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Daftar Isi Daftar Isi Kata Sambutan .............................................................. iii Kata Pengantar .............................................................. iv Daftar Isi .......................................................................... v Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup .................................. 1 1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan ................. 2 1.2 Perkembangan pada Manusia ........................ 8 Refleksi ......................................................................... 11 Uji Kompetensi ........................................................... 11 Bab 2 Beberapa Sistem Organ Manusia.... 15 2.1 Sistem Gerak Manusia ...................................... 16 2.2 Sistem Pencernaan ............................................ 21 2.3 Sistem Pernafasan ............................................. 33 2.4 Sistem Peredaran Darah .................................. 38 Refleksi ......................................................................... 48 Uji Kompetensi ........................................................... 48 Bab 3 Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan 51 3.1 Struktur dan Fungsi Jaringan Tubuh ............ 52 3.2 Fotosintesis .......................................................... 56 3.3 Gerak Tumbuhan .............................................. 58 3.4 Hama dan Penyakit pada Tumbuhan ........... 61 Refleksi ......................................................................... 64 Uji Kompetensi ........................................................... 64 Bab 4 Partikel Materi..................................... 67 4.1 Atom .................................................................... 68 4.2 Molekul ................................................................ 69 4.3 Ion................................................................. 71 4.4 Hubungan Atom, ion dan Molekul dengan Produk Kimia ............................................... 72 Refleksi ......................................................................... 73 Uji Kompetensi ........................................................... 74 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII v
  • Daftar IsiBab 5 Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita ................................... 77 5.1 Bahan Kimia Rumah Tangga .......................... 78 5.2 Zat Aditif Alami dan Buatan .......................... 81 5.3 Zat Adiktif dan Psikotropika ........................... 86 Refleksi ......................................................................... 91 Uji Kompetensi ........................................................... 91Bab 6 Gaya, Usaha, dan Energi ................... 95 6.1 Gaya ..................................................................... 96 6.2 Hukum Newton ................................................. 100 6.3 Usaha dan Energi .............................................. 104 6.4 Pesawat Sederhana ........................................... 108 6.5 Tekanan ............................................................... 112 Refleksi ......................................................................... 122 Uji Kompetensi ........................................................... 123Bab 7 Getaran, Gelombang, dan Optik ... 127 7.1 Getaran dan Gelombang .................................. 128 7.2 Bunyi dan Perambatannya .............................. 134 7.3 Cahaya ................................................................ 139 7.4 Alat-Alat Optik .................................................. 156 Refleksi ......................................................................... 161 Uji Kompetensi ........................................................... 162Uji Kompetensi ............................................................. 162Kunci Jawaban Uji Kompetensi ............................... 165Glosarium ....................................................................... 166Indeks .............................................................................. 169Lampiran ......................................................................... 175Tabel Periodik ............................................................... 177Daftar Pustaka ............................................................... 178vi Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Bab 1Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu: • menganalisis pentingnya pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup; • mendeskripsikan tahapan perkembangan manusia. Peta Konsep Makhluk Hidup mengalami Pembesaran/pertambahan jumlah sel merupakan proses Pertumbuhan Perkembangan pada pada Tumbuhan Hewan Tumbuhan Hewan mulai dari mulai dari dipengaruhi oleh dipengaruhi oleh pada tingkat Biji dapat berupa Janin faktor faktor rendah dapat berupa menjadi menjadi Hormon metagenesis metamorfosis Bayi Tanaman Genetik kemudian kemudian Gravitasi Makanan pada tiap tahap pada tiap tahap Berbunga memiliki memiliki Dewasa Kadar air/ Aktivitas perbedaan perbedaan ditandai dengankelembaban tubuh dan berfungsinya Suhu Berbuah Alat ReproduksiKadar CO2 cara morfologi Sinar reproduksi Matahari Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 1
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Tumbuh dan berkembang merupakan ciri makhluk hidup. Pertumbuhan merupakan proses yang tidak dapat balik lagi, dan merupakan pertambahan ukuran suatu mahluk hidup sebagai akibat dari pertambahan dan pembesaran sel dalam tubuh. Pembesaran sel terjadi karena bertambahnya zat yang masuk kedalam sel, sedangkan jumlah sel dalam tubuh bertambah karena terjadinya peristiwa pembelan dari sel penyusun tubuh. Perkembangan merupakan proses pengembangan struktur dan fungsi sel dalam organ tertentu. 1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dan hewan merupakan proses alamiah yang harus dijalani, namun dalam proses tersebut terdapat beberapa faktor yang akan menunjang atau bahkan menghambat pertumbuhan dan perkembangan tersebut. A. Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Tumbuhan saat berukuran kecil menjadi berukuran besar dan semakin banyak cabang, maka dikatakan sebagai pertumbuhan. Sedangkan ketika mulai tumbuh bunga maka dikatakan mengalami perkembangan. Perkembangan pada tumbuhan mencapai dewasa ditandai dengan adanya bunga dan buah pada tumbuhan berbunga (Gambar 1.1). Perkembangan pada tumbuhan berupa tahapan perubahan mulai Gambar 1.1 Bunga dari biji, menjadi tanaman, kemudian berbunga dan Sumber : dokumentasi penulis berbuah. Pertumbuhan berupa penambahan panjang batang dan akar disebut pertumbuhan primer, sedangkan pertumbuhan diameter batang disebut pertumbuhan sekunder. Pada tumbuhan, pertumbuhan dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam. Faktor luar, diantaranya: makanan, gravitasi, cahaya, kelembaban, suhu dan kadar oksigen tempat tumbuhan itu berada. Faktor dalam, yaitu sifat bawaan dan hormon lebih menentukan bagaimana pertumbuhan terjadi. Makanan berupa zat dan mineral yang terkandung dalam tanah merupakan faktor paling penting untuk pertumbuhan Mineral yang diperlukan tumbuhan terdiri dari makronutrisi dan mikronutrisi. Mineral makronutrisi diantaranya: oksigen, karbon , hidrogen, nitrogen, kalium, kalsium, magnesium, fosfor dan sulfur. Fungsi utama mineral makronutrisi tampal pada tabel 1.1.2 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Tabel 1.1 Mineral makronutrisi dan fungsinya Elemen Fungsi Oksigen Penyusun utama materi organik Karbon Penyusun utama materi organik Hidrogen Penyusun utama materi organik Nitrogen Penyusun asam nukleat, protein, hormon dan koenzim Kalium Kofaktor fungsional dalam sintesis protein Kalsium Pembentuk dan penstabil dinding sel, pemelihara struktur membran dan permeabilitas, pengaktif beberapa enzim Fosfor Penyusun asam nukleat, fosfolipid, ATP dan beberapa koenzim Sulfur Penyusun protein dan koenzim Mineral mikronutrisi diantaranya adalah klorin, besi, boron, mangan,seng, tembaga, molibdenum, dan nikel. Fungsi-fungsi mineral mikronutrisiini terdapat dalam tabel 1.2 Tabel 1.2 Mineral mikronutrisi dan fungsinya Elemen Fungsi Klor Aktifator fotosintesis Besi Penyusun sitokrom dan aktivator beberapa enzim Boron Kofaktor sintesis klorofil Mangan Membentuk asam amino dan pengaktif beberapa enzim Seng Membentuk klorofil Tembaga Pembentuk beberapa enzim biosintesis redoks dan ligmen Molibdenum Pengikat nitrogen Nikel Kofaktor enzim yang berfungsi dalam metabolisme nitrogen Gravitasi mempengaruhi arah pertumbuhan. Arah pertumbuhan akarmenuju pusat bumi disebut dengan geotropisme positif, sedangkanpertumbuhan akar yang berlawanan arah dengan pusat bumi disebutgeotropisme negatif. Geotropisme negatif terjadi pada akar bakau karenaberbagai faktor sesuai dengan fungsi akar tersebut. Tumbuhan memerlukan cahaya untuk proses pertumbuhannya, karenatanpa cahaya tidak dapat terjadi proses fotosintesis. Namun selain itu adanyacahaya juga akan mempengaruhi kerja beberapa zat kimia yang ada dalamtumbuhan. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 3
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Air sangat penting dalam proses pertumbuhan. Air merupakan pereaksi pada hidrolisis bahan makanan cadangan. Air juga diperlukan untuk pemindahan cadangan makanan, gula, asam amino dan asam lemak bagian tumbuhan tempat pertumbuhan embrio. Keberadaan air ini sangat tergantung pada kelembaban tanah dan udara di sekitar tumbuhan tersebut. Enzim bekerja untuk memobilisasi makanan pada suhu tertentu, sehingga peran suhu sangat penting. Selain itu, suhu lingkungan yang terlalu tinggi membuat kelembaban berkurang dan proses pertumbuhan terganggu karena kekurangan air. Faktor lain yang penting untuk pertumbuhan adalah kadar karbon dioksida. Karbon dioksida merupakan bahan utama dalam fotosintesis, yang akan menjadi bahan makanan untuk digunakan dalam pertumbuhan seluruh bagian tumbuhan tersebut. Hormon tumbuhan dihasilkan oleh jaringan tertentu yang akan diedarkan ke jaringan lain untuk memicu pertumbuhan. Hormon pada tumbuhan antara lain adalah auksin, giberelin, sitokinin, kalin dan asam traumalin. Asam traumalin atau sering juga disebut hormon luka berperang merangsang pertumbuhan di daerah yang luka pada tumbuhan. Hormon auksin diproduksi pada ujung batang dan akar. Auksin berperan meningkatkan pengambilan oksigen, sehingga meningkatkan suplai energi pada metabolisme tumbuhan. Auksin juga dapat mendorong dominasi apikal, sehingga tumbuhan tidak bercabang atau hanya bercabang sedikit. Hormon giberelin terdapat pada semua bagian tubuh tumbuhan, tetapi paling banyak terdapat pada biji muda. Giberelin mempengaruhi peningkatan pertumbuhan dan pembelahan. Giberelin dapat memperbanyak pertumbuhan tunas dan menghilangkan dominasi biji, karena dapat menghilangkan hambatan cahaya dan suhu. Giberelin bersama sitokinin dapat digunakan dalam pertumbuhan buah tanpa biji, karena dapat memicu sel-sel karpel tanpa pembuahan. Hormon sitokinin mempunyai efek kerja berlawanan dengan auksin. Sitokinin merangsang pembelahan sel dan pembentukan tunas, terutama tunas samping. Sitokinin juga mempercepat pertumbuhan memanjang tapi tidak pada pertumbuhan membelok. Selain itu sitokinin juga dapat mempertahankan kesegaran jaringan, sehingga tumbuhan dapat tetap hijau. Hormon kalin dapat merangsang pertumbuhan organ-organ tertentu. Berdasarkan organ yang dibentuknya, hormon ini dibedakan menjadi rizokalin, kaulokalin, filokalin dan antokalin. Rizokalin untuk merangsang pertumbuhan akar, kaulokalin untuk pembentukkan batang, filokalin untuk pembentukan daun dan antokalin untuk pembentukan bunga.4 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk HidupB. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan Proses perubahan telur menjadi ulat pada kupu kupu merupakan prosesperkembangan, sedangkan perubahan dari ulat kecil menjadi ulat besar adalahpertumbuhan. (Gambar 1.2) a b Gambar 1.2 Perkembangan hewan(a) telur (b) ulat Sumber : dokumentasi penulis Pertumbuhan pada hewan sama halnya dengan manusia ditentukan olehfaktor dalam, yaitu faktor genetik dan hormon yang dimiliki di dalamtubuhnya. Selain itu, terdapat faktor luar yang menunjang pertumbuhantersebut diantaranya: makanan, lingkungan dan aktifitas fisik yang dilakukanorang tersebut. Setiap orang mewarisi sifat genetik yang diperoleh dari kedua orangtuanya. Tulang, kulit, rambut semua anggota tubuh memiliki ketentuantumbuh sesuai kode genetik yang dimiliki. Sifat ini menentukan bagaimanaproses pertumbuhan dapat terjadi pada seseorang. Misalnya jika seorang anakbertubuh tinggi, maka kemungkinan besar ibu, atau ayah, atau salah satudari nenek-kakeknya memiliki badan tinggi, tapi jika orang tersebut memilikigenetik pendek, maka betapa besar pun usaha berbadan tinggi tidak akanberhasil. Hormon sangat berpengaruh pada pertumbuhan manusia. Hormonyang berpengaruh pada pertumbuhan adalah hormon somatotrof. Kelebihanhormon ini akan menyebabkan pertumbuhan raksasa atau gigantisme,sedangkan kekurangan hormon ini akan menyebabkan kekerdilan ataukrenetisme. Faktor luar juga memiliki peran besar terhadap pertumbuhan seseorang.Makanan merupakan faktor luar yang utama. Makanan yang menunjangpertumbuhan adalah yang mengandung protein yang banyak. Proteinmerupakan zat pembangun tubuh, pertumbuhan anak yang baik harusditunjang makanan yang mengandung 20% protein, sedangkan orang dewasahanya memerlukan 15 % saja. Protein diperlukan untuk pertumbuhan seldan berfungsi menggantikan sel-sel yang rusak. Kekurangan protein dapatmenyebabkan kelemahan fisik. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 5
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Lingkungan luar seperti kadar sinar matahari, dan keadaan alam yang akan memicu aktifitas tubuh juga akan berpengaruh pada pertumbuhan. Aktifitas tubuh seperti olah raga juga akan memicu metabolisme dan pertumbuhan badan. C. Metamorfosis dan Metagenesis Pada hewan tertentu, terutama hewan invertebrata perkembangannya dari sel telur tidak langsung menjadi wujud yang sempurna dari individu tersebut, tetapi mengalami fase-fase tertentu sebelum berwujud sempurna. Perkembangan tersebut disebut dengan metamorfosis. Metamorfosis pada kupu-kupu tergolong metamorfosis sempurna, karena perubahan kupu-kupu melewati tahapan telur, larva, kepompong, kupu- kupu. Kupu kupu dewasa bertelur, telur kupu-kupu kemudian menjadi larva atau sering disebut ulat, setelah cukup memperoleh cukup nutrisi ulat dewasa berubah menjadi kepompong dan setelah semua organ terbentuk sempurna maka kupu-kupu muda akan keluar dari kepompong. Metamorfosis sempurna terjadi juga pada lebah, lalat, nyamuk, dan kumbang. Beberapa serangga tidak mengalami metamorfosis sem- purna, karena tidak melalui empat tahap utama proses Kupu-kupu metamorfosis, seperti yang bertelur terjadi pada kecoa yang tidak mengalami tahap pembentukan kepompong. Kupu-kupu dewasa Metamorfosis Telur menjadi ulat Metagenesis berbeda dengan kupu-kupu metamorfosis. Metamorfosis menyangkut tahap perubahan suatu makhluk hidup dengan adanya perubahan morfologi saja, pada metagenesis bukan hanya terjadi perubahan mor- fologi dari makhluk hidup yang Kupu-kupu muda berbeda tetapi makhluk hidup Ulat menjadi keluar dari kepompong kepompong tersebut memiliki cara reproduksi yang berbeda pada masing Gambar 1.3 Metamorfosis kupu-kupu masing tahap. Misalnya pada Sumber : http://www.butterflybushes.com dengan perubahan seperlunya tumbuhan paku. Pada tumbuhan paku dalam siklus hidupnya memiliki dua tahap perkembangan, yaitu generasi sporofit yang merupakan hasil perkembang biakan secara kawin dan generasi gametofit yang berkembang biak secara kawin. Sporofit dewasa ditandai dengan sporofit tersebut sudah6 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidupmenghasilkan spora yang terkumpul dalam bentuk sorus. Spora kemudianberkembang menjadi gametofit. Gametofit tersebut akan menjadi dewasadengan ditandai oleh terbentuknya anteridium yang akan menghasilkansperma, dan arkegonium yang akan menghasilkan sel telur. Perkembangbiakansecara kawin kemudian terjadi dengan dibuahinya sel telur oleh sperma. Zigothasil perkawinan kemudian berkembang menjadi sporofit.(Gambar 1.4) Telur Gametofit Gametofit muda dewasa Spora yang berkembang Arkegonium Anteridium Generasi Sperma Gametofit Spora (Haploid) Fertilisasi Meosis Embrio Sporangium Dinding Generasi arkegonial Saprofit (Diploid) Zigot Akar Sorus Sporofit Akar Sporofit dewasa Gambar 1.4 Metagenesis paku Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/f Metagenesis dapat juga dialami oleh beberapa jenis hewan seperti padaubur-ubur dan beberapa hewan cianidra lainnya. Ubur-ubur mengalami duatahap perkembangan dalam siklus hidupnya, yaitu tahap medusa yang Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 7
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk HidupPerkembangan Medusa berkembang biak secara kawin dan tahapdari Polip Gonad polip yang berkembang biak secara tak Medusa kawin. Tahap medusa ditandai dengan Polip bentuk ubur-ubur yang dapat bergerak bebas dewasa di air karena memiliki tentakel halus. Medusa dewasa membentuk gonad yang akan menghasilkan gamet. Gamet jantan atau Sperma sperma akan membuahi sel telur, dan zigot Fertilisasi yang dihasilkan akan berubah menjadi larva. Larva Larva akan menempel di dasar laut dan berkembang menjadi polip. Polip merupakan Polip muda bentuk ubur-ubur yang tidak dapat bergerak. Gambar 1.5 Metagenesis ubur-ubur Polip kemudian menjadi dewasa dan akan Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ menghasilkan sejumlah medusa. (Gambar 1.5) Latihan 1.11. Apa perbedaan pertumbuhan dan perkembangan ?2. Sebutkan contoh peristiwa pertumbuhan pada tumbuhan dan hewan3. Sebutkan contoh peristiwa perkembangan pada tumbuhan dan hewan !4. Sebutkan faktor-faktor yang mempenhgaruhi pertumbuhan pada tumbuhan dan hewan !5. Apa perbedaan metamorfosis dan metagenesis ? berikan contoh ! 1.2 Perkembangan pada Manusia Orang tua Manusia dalam proses hidupnya tidak Bayi hanya mengalami pertumbuhan ukuran badan tetapi mengalami perkembangan mental. Perkembangan manusia dimulai sejak dari tahap pembuahan dan menjadi zigot. (Gambar 1.6) Zigot berkembang menjadi janin dalam rahim, dan sejak dalamZigot rahim pula perkembangan fisik dan mental Sperma manusia terjadi. Berbeda dengan pertum- buhan yang bersifat tidak bisa balik. Pembuahan Perkembangan manusia mempunyai bentuk Ovum seperti kurva dari saat bayi yang tidak bisa apa-apa, berkembang segala kemampuan Gambar 1.6 Siklus hidup manusia tubuhnya dan kembali menjadi tidak bisa Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ dengan penyesuaian seperlunya apa-apa pada saat tua dan pikun.8 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Pertumbuhan badan dan perkembangan terjadi secara cepat dari sejakbayi hingga tahap remaja. Bayi yang baru lahir biasanya belum bisa melihatnamun alat indra yang lain seperti pendengaran sudah berfungsi.Perkembangan seseorang sangat dipengaruhi fungsi otak dan kerja hormon.Fungsi otak yang berkembang, tampak dari bayi yang awalnya hanya bisamenangis berkembang menjadi balita yang dapat diajak bicara dan menjadiorang dewasa dengan berbagai kemampuan. Perkembangan pada manusiatidak hanya dipengaruhi oleh faktor makanan dan hormon saja, tetapi jugadengan banyaknya pengalaman seseorang. Perkembangan merupakan suatu proses menuju kedewasaan yang tidakdapat diukur, namun tahap perkembangan seseorang dapat ditandai denganbeberapa perubahan pada fisik dan sikap seseorang. Pertumbuhan fisik yangmerupakan ciri seorang anak sudah berkembang menjadi remaja adalahmunculnya ciri kelamin utama (primer) dan ciri kelamin kedua (sekunder). Pada masa remaja mulai terjadi perubahan organ seksual pada seorangperempuan, ketika menginjak masa ini, ia akan memiliki payudara yangmembesar,dan mencuatnya puting susu, pinggul membesar melebihidaripada bahu. Perubahan fisik remaja mulai menunjukkan perbedaanantara anak perempuan dan anak laki-laki. Pada anak perempuan selainbadan bertambah tinggi, diikuti dengan pertumbuhan payudara, tumbuhbulu halus berwarna gelap di kemaluan yang kemudian menjadi keritingdan pada beberapa orang disertai dengan tumbuhnya bulu ketiak. Ciriutama perkembangan pada anak perempuan adalah mulai dialaminyamenstruasi, yang menunjukkan bahwa organ reproduksinya mulai aktif. Pada laki-laki masa remaja ditandai dengan munculnya jakun, kulitmenjadi lebih kasar, otot mulai tampak. Pada anak laki-laki selainpertumbuhan tinggi badan akibat pertumbuhan tulang-tulang, dikutidengan membesarnya testis, tumbuhnya bulu halus yang lurus dan berwarnagelap yang kemudian menjadi keriting. Selain pada kemaluan, bulu didada dan ketiak juga mulai tumbuh. Perubahan yang menandai aktifnyasistem reproduksi pada laki-laki adalah dengan dialaminya ejakulasi.Perubahan kedewasaan laki laki atau masa puber bisa tampak dari luarberupa perubahan suara dan rambut pada wajah tampak menebal. Perubahan remaja dalam segi budaya dapat dilihat saat ia bergauldengan teman-teman sebayanya, budaya yang ia terapkan adalah budaya-budaya serapan dari luar negeri dan bukanlah budaya dalam negeri sendiri.Hal ini dapat terjadi karena sifat ke ego-annya lebih besar ketimbang dengansifat kemandiriannya, hal ini dapat membuat rusak atau hilangnya budayasendiri. Para remaja lebih senang berpesta pora sebagai adat ataukebudayaan baru daripada saling menolong satu sama lain. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 9
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup Latihan 1.21. Apa perbedaan pertumbuhan dan perkembangan pada manusia ?2. Apa yang dimaksud dengan perkembangan bersifat kualitatif? Jelaskan !3. Sebutkan ciri-ciri morfologi tahap perkembangan manusia mulai dari bayi, anak- anak, remaja, dan dewasa !4. Apa ciri-ciri perkembangan telah terjadi pada seorang anak perempuan?5. Bilamana seorang anak laki-laki sudah berkembang menjadi remaja? Rangkuman• Pertumbuhan merupakan proses yang tidak dapat balik lagi, dan merupakan pertambahan ukuran suatu makhluk hidup sebagai akibat dari pertambahan dan pembesaran sel dalam tubuh. Pembesaran sel terjadi karena bertambahnya zat yang masuk ke dalam sel, sedangkan jumlah sel dalam tubuh bertambah karena terjadinya peristiwa pembelahan dari sel penyusun tubuh. Perkembangan merupakan proses pengembangan struktur dan fungsi sel dalam organ tertentu.• Pertumbuhan berupa penambahan panjang batang dan akar disebut pertumbuhan primer, sedangkan pertumbuhan diameter batang disebut pertumbuhan sekunder.• Pada tumbuhan, pertumbuhan dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam. Faktor luar diantaranya: makanan, gravitasi, cahaya, kelembaban, suhu dan kadar oksigen tempat tumbuhan itu berada. Faktor dalam, yaitu sifat bawaan dan hormon lebih menentukan bagaimana pertumbuhan terjadi.• Makanan berupa zat dan mineral yang terkandung dalam tanah merupakan faktor paling penting untuk pertumbuhan Mineral yang diperlukan tumbuhan terdiri dari makronutrisi dan mikronutrisi. Mineral makronutrisi diantaranya oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalium, kalsium, magnesium, fosfor, dan sulfur.• Hormon pada tumbuhan antara lain adalah auksin, giberelin, sitokinin, kalin dan asam traumalin.• Pertumbuhan seseorang ditentukan oleh faktor dalam, yaitu faktor genetik dan hormon yang dimiliki oleh orang tersebut di dalam tubuhnya. Selain itu, terdapat faktor luar yang menunjang pertumbuhan tersebut diantaranya makanan, lingkungan dan aktivitas fisik yang dilakukan orang tersebut.• Hormon yang berpengaruh pada pertumbuhan adalah hormon somatotrof. Kelebihan hormon ini akan menyebabkan pertumbuhan raksasa atau gigantisme, sedangkan kekurangan hormon ini akan menyebabkan kekerdilan atau krenetisme.• Proses metamorfosis merupakan perkembangan pada hewan tertentu yang memiliki tahap-tahap sebelum menjadi individu dewasa yang sempurna.10 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup• Metagenesis merupakan tahap perubahan suatu makhluk hidup yang bukan hanya terjadi perubahan morfologi dari makhluk hidup yang berbeda tetapi makhluk hidup tersebut memiliki cara reproduksi yang berbeda pada masing masing tahap.• Perkembangan manusia dimulai sejak dari tahap pembuahan dan menjadi zigot. Perkembangan manusia mempunyai bentuk seperti kurva dari saat bayi yang tidak bisa apa-apa, berkembang segala kemampuan tubuhnya dan kembali menjadi tidak bisa apa-apa pada saat tua dan pikun.• Ciri utama perkembangan pada anak perempuan adalah mulai dialaminya menstruasi, yang menunjukkan bahwa organ reproduksinya mulai aktif.• Perubahan kedewasaan laki laki atau massa puber biasa tampak dari luar berupa perubahan suara dan rambut pada wajah tampak menebal. RefleksiApakah kalian suka makan tauge? Tauge merupakan jenis tumbuhan yang banyakmengandung Vitamin E, sering kita dengar kiasan tentang "bunuh diri di pohontauge" apakah pohon tauge itu memang ada? Tentu saja, tidak ada yang namanyapohon tauge. Tauge merupakan kecambah dari biji kacang hijau yang selanjutnyaakan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman kacang hijau, setelah dewasatanaman kacang hijau akan berbunga dan kembali menghasilkan biji kacang hijau.Perubahan kacang hijau menjadi tauge dan kemudian tanaman kacangmenunjukan terjadinya proses pertumbuhan dan perkembangan dari tumbuhan. Uji Kompetensi ×Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar!1. Dari semua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan, yang merupakan faktor dalam adalah .... A. vitamin D. hormon B. aktivitas fisik E. oksigen C. sinar matahari2. Gigantisme pada pertumbuhan hewan disebabkan oleh adanya kelebihan hormon .... A. somatotrof D. estrogen B. adrenalin E. testosteron C. insulin Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 11
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup3. Tahap perkembangan makhluk hidup yang berbeda bentuk morfologi dan cara reproduksinya, disebut sebagai .... A. metamorfosis B. metamorfosis sempurna C. metamorfosis tidak sempurna D. metagenesis E. mutasi4. Berikut ini merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan pada hewan, kecuali .... A. aktivitas tubuh B. hormon C. makanan D. faktor genetik E. jenis kelamin5. Hewan yang dapat mengalami metagenesis adalah .... A. kupu-kupu B. ubur-ubur C. belalang D. cacing E. kecoa6. Berikut ini termasuk ke dalam hormon yang mempengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan, kecuali .... A. auksin B. tiroksin C. asam traumalin D. rizokalin E. sitokinin7. Bentuk morfologi pada serangga yang tidak terdapat pada metamorfosis tidak sempurna adalah .... A. telur B. larva C. ulat D. kepompong E. serangga muda8. Berikut ini adalah ciri kelamin perkembangan anak laki-laki, kecuali .... A. tumbuhnya jakun D. membesarnya pinggul B. tumbuhnya bulu di ketiak E. membesarnya testis C. tumbuhnya bulu halus pada kemaluan12 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup9. Mineral yang termasuk dalam kelompok mikronutrisi adalah .... A. oksigen B. karbon C. hidrogen D. kalium E. besi10. Pada paku, sel telur dihasilkan oleh .... A. saprofit B. gametofit C. anteridium D. arkegonium E. sporangium11. Hormon tumbuhan yang berfungsi untuk mempercepat pertumbuhan memanjang tetapi tidak membantu pertumbuhan membelok adalah .... A. giberelin B. auksin C. sitokinin D. kalin E. tarumalin12. Metamorfosis dapat dialami oleh hewan berikut, kecuali .... A. hydra B. kecoa C. lebah D. katak E. lalat13. Berikut adalah faktor yang mempengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan kecuali .... A. kadar oksigen B. kadar karbon dioksida C. kadar cahaya matahari D. suhu E. kelembaban14. Saprofit menjadi dewasa ditandai dengan terbentuknya .... A. sorus B. arkegonium C. anteridium D. sel telur E. sperma Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 13
  • Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk Hidup15. Bukti bahwa gravitasi mempengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan adalah .... A. daun sebelah barat lebih subur B. akar mendekati sumber air C. akar menuju pusat bumi D. batang tumbuh ke atas E. batang tumbuh membelok16. Tanda bahwa seorang wanita sistem reproduksinya sudah berfungsi adalah .... A. mengalami ejakulasi B. mengalami menstruasi C. tumbuhnya payudara D. mencuatnya putting susu E. membesarnya pinggul17. Giberelin dapat memacu pertumbuhan buah tanpa biji karena .... A. dapat memicu sel-sel karpel tanpa pembuahan B. dapat menghilangkan hambatan cahaya C. dapat menghilangkan hambatan biji D. dapat meningkatkan pembelahan E. dapat meningkatkan pertumbuhan18. Bentuk ubur ubur yang dapat bergerak bebas disebut .... A. gonad B. medusa C. polip D. gamet E. larva19. Supaya tumbuhan tidak bercabang, maka petani harus memicu kerja hormon .... A. giberelin B. auksin C. sitokinin D. kalin E. asam tarumalin20. Metamorfosis tidak sempurna terjadi pada .... A. kupu-kupu B. kecoa C. lebah D. lalat E. nyamuk14 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Bab 2 Beberapa Sistem Organ Manusia Tujuan PembelajaranSetelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:• mendeskripsikan sistem gerak pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan;• mendeskripsikan sistem pencernaan pada manusia dan dan hubungannya dengan kesehatan;• mendeskripsikan sistem pernapasan pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan;• mendeskripsikan sistem peredaran darah pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan. Peta Konsep Sistem Organ Manusia antara lain Sistem Sistem Peredaran Sistem Gerak Sistem Pernafasan Pencernaan Darah berupa untuk untuk untuk mengangkut memperoleh mengeluarkan dan bertujuan untuk mengedarkan Sistem gerak Sistem gerak mencerna pasif aktif Oksigen agar dapat yaitu yaitu mengoksidasi CO2 tempat Rangka untuk Otot Makanan hasil oksidasi melekatnya untuk agar dapat untuk menggerakkan diserap memberi bentuk Tubuh menunjang melindungi organ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 15
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Sistem organ merupakan sekelompok sel, jaringan, dan organ yang memiliki fungsi tertentu. Sistem organ yang terdapat pada manusia antara lain sistem gerak, sistem pencernaan, sistem pernapasan dan sistem peredaran darah. 2.1 Sistem Gerak Manusia Sistem gerak pada manusia terbagi dalam dua kelompok, yaitu sistem gerak pasif, yang tersusun atas tulang-tulang yang membentuk rangka tubuh, dan sistem gerak aktif, yang tersusun atas otot-otot yang menempel pada tulang rangka. A. Rangka Manusia Kerangka tubuh manusia terletak di dalam tubuh ditutupi oleh kulit dan daging sehingga disebut rangka dalam. Rangka berfungsi untuk menunjang tubuh dan memberi bentuk tubuh, sebagai tempat melekatnya otot-otot rangka. Rangka juga berfungsi sebagai alat gerak pasif dan pelindung bagian tubuh yang lunak. Rongga tulang pada rangka manusia yang bersumsum merah merupakan pusat penghasil sel-sel darah. Rangka manusia terdiri dari Tengkorak ± 206 ruas tulang yang mem- Orbit punyai ukuran dan bentuk yang Rahang bawahTulang selangka bervariasi. Tulang-tulang penyusun Tulang leher rangka dikelompokkan menjadiTulang belikat Tulang dada tulang tengkorak, tulang pemben-Tulang lengan Tulang pinggang tuk tubuh dan tulang anggota gerak Tulang pengumpil Anggota gerak dikelompok- Tulang hasta kan menjadi anggota gerak atas Tulang pergelangan dan anggota gerak bawah. Tulang tanganTulang telapak Tulang ruas anggota gerak atas terdiri dari jari tangan lengan, tulang hasta, tulang Sakrum Tulang panggul pengumpil, tulang pergelangan Tulang paha tangan, tulang telapak tangan dan Tulang kering Tulang tempurung tulang jari tangan. Tulang anggota lutut gerak bawah terdiri dari tulang Tulang betis paha, tulang kering, tulang betis, Tulang ruas Tulang pergelangan tulang pergelangan kaki, tulang kaki jari kaki telapak kaki dan tulang jari kaki. Susunan dan bentuk tulang anggota gerak atas sesuai dengan Gambar 2.1 Rangka tubuh manusia fungsi lengan, misalnya untuk Sumber : G. Blider (CD) mengangkat, melempar, memukul,16 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusiamemegang, menggenggam, memungut, dan menjumput. Tulang Anggotagerak bawah memiliki bentuk dan susunan tulang anggota gerak bawah lebihdisesuaikan untuk berjalan, berlari, dan menahan beban tubuh.B. Jenis Tulang pada Tubuh Manusia Tulang-tulang yang menyusun tubuh manusia tersusun sedemikian rupasesuai dengan fungsinya. Rangka tubuh manusia sebagian besar tersusunatas tulang keras dan sedikit tulang rawan.1. Tulang Keras Tulang keras terbagi atas tiga bentuk utama, yaitu tulang pipa, tulangpipih, dan tulang pendek. Tulang keras dibungkus oleh lapisan jaringan ikatatau periosteum. yang merupakan tempat melekatnya otot. Saluran Haverspada tulang keras mengandung pembuluh darah yang berfungsi untukmemberikan makanan bagi sel tulang keras (osteosit). Tulang pipa biasanya berbentuk bulat panjang Lapisanserupa pipa. Ujung-ujungnya membentuk bonggol Spongiosa tulang rawanyang di dalamnya berisi sumsum kuning. Contoh Epifisistulang pipa misalnya tulang paha, tulang lengan, Endosteumtulang kering, tulang betis, dan tulang ruas-ruas jari. Diafisis Tulang kompak metafisis Rongga berisi Tulang pipih bentuknya pipih dengan rongga sumsumsumsum merah di dalamnya tempat pembentukan Epifisis Poriosteumsel darah merah dan sel darah putih. Contoh tulangpipih yaitu tulang-tulang yang membentuktengkorak, tulang belikat, tulang bahu, tulang dada, Gambar 2.2 Struktur tulang pipatulang rusuk, dan tulang panggul. Sumber : G. Blider (CD) Tulang pendek bentuknya tidak beraturan dengan rongga berisi sumsummerah. Contoh tulang pendek yaitu tulang-tulang yang membentukpergelangan tangan, pergelangan kaki, telapak tangan dan jari-jari tangan,telapak kaki dan jari-jari kaki, serta ruas-ruas tulang belakang.2. Tulang Rawan Zat interseluler Saat masih bayi, rangka manusia masih berupatulang rawan. Seiring dengan perkembangannya,tulang rawan berangsur-angsur tumbuh menjadi Sel tulangtulang keras. Pada bagian tertentu, tulang rawan rawantidak mengalami perubahan, seperti pada persendiantulang, ujung hidung, daun telinga. Tulang rawan Serat kolagenmengandung banyak zat perekat (kolagen) yangtersusun atas protein, sedangkan zat kapurnyasedikit. Hal ini menyebabkan tulang rawan bersifat Gambar 2.3 Sel tulang rawanlentur dan elastis. Sumber : G. Blider (CD) Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 17
  • Beberapa Sistem Organ Manusia C. Otot Manusia dapat mengerakkan tubuhnya karena adanya otot. Otot atau yang dikenal dengan istilah Tulang belikat sehari-hari "daging" terdiri atas sel-sel otot. Sifat sel Tulang lengan otot adalah mempunyai kemampuan untuk Otot trisep mengerut (kontraksi) dan mengembang kembali berelaksasi (relaksasi). Otot bisep Otot mampu memberikan tarikan pada tulang berkontraksi karena dapat melakukan kontraksi. Saat kontraksi serabut otot akan memendek dan tendon yang melekat pada tulang akan membuat tulang tertarik ke arah yang lebih dekat searah kontraksi otot. Untuk mengembalikan tulang pada posisi semula Gambar 2.4 Otot pada lengan maka otot mengalami relaksasi, dengan memanjang Sumber : G. Blider (CD) seperti semula. Korteks luar otot Tendon Korteks berkas otot Pembuluh darah Tulang Serabut otot Otot Berkas otot Korteks luas otot Ligamen Tendon Struktur serabut otot Gambar 2.5 Serabut otot Sumber : G. Blider (CD) Otot yang terdapat pada rangka yang berfungsi sebagai alat gerak aktif merupakan otot lurik. Kumpulan serabut otot lurik akan membentuk berkas otot. Berkas otot membentuk otot yang melekat pada tulang. Ujung otot yang melekat pada tulang disebut sebagai tendon. . D. Persendian Hubungan antar tulang pada rangka tubuh disebut sebagai persendian. Berdasarkan perbedaan kemampuan geraknya persendian terbagi dalam sendi gerak, sendi kaku dan sendi mati. Sendi gerak merupakan hubungan antar tulang dengan kemampuan gerak lebih banyak. Pada sendi gerak tulang yang satu dengan tulang yang lain diikat dengan semacam jaringan pengikat atau ligamen. Gerakan antar tulang ini akan menimbulkan gesekan dan rasa sakit jika pada rongga antar tulang tidak terdapat minyak sendi. Berdasarkan jenis gerakannya sendi gerak18 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusiadikenal dengan berbagai jenis sendi, diantaranya sendi peluru, sendi putar, sendipelana, sendi gulung dan sendi engsel. Sendi peluru( Gambar 2.6) Sendi peluru merupakan persendian Sendi putaryang memungkinkan gerakan ke seluruharah, dan biasanya berporos tiga. Sendipeluru terdapat pada hubungan antaratulang lengan atas dan tulang belikat. Padasendi peluru ujung tulang yang satu dengan Sendi pelanayang lain membentuk lekukan berupalingkaran sehingga bonggol tulang yangsatu dapat masuk pada lekukan tulang yanglain. Hubungan antar tulang panggul dan Sendi engsel Senditulang paha juga merupakan sendi peluru. gulung Hubungan antar tulang dimana ujungtulang yang satu berupa tonjolan yangmasuk kedalam lubang tulang yang lain Sendi kakudisebut sendi putar. Sendi putar memung- Gambar 2.6 Persendian pada manusia http://www.emc.maricopa.edu/fkinkan terjadinya gerakan memutar.Sendi putar terdapat pada hubungan antara tulang hasta dan tulangpengumpil, juga pada hubungan antara tulang pemutar dan tulang atlas. Hubungan tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan dua arahadalah sendi pelana. Sendi pelana terdapat pada hubungan antara tulangibu jari dengan tulang telapak tangan. Hubungan antara tulang telapak tangandengan tulang pengumpil merupakan sendi gulung. Hubungan antara ujung tulang yang menghasilkan gerakan seperti engselpada pintu disebut sendi engsel. Hubungan antara tulang paha dengan tulangkering pada lutut, atau antara tulang lengan dengan tulang hasta pada sikutserta pada ruas-ruas ibu jari juga merupakan sendi engsel. Sendi kaku merupakan jenis persendian yang memungkinkan terjadinyasedikit gerakan. Sendi kaku terdapat pada hubungan antar tulang-tulangpergelangan tangan dan tulang pergelangan kaki. Sendi mati merupakan jenis persendian yang menghubungkan tulangyang satu dengan tulang yang lain tanpa dapat digerakkan sama sekali.Persendian jenis ini terdapat pada hubungan antara tulang pada tengkorak.E. Gangguan dan Kelainan pada Tulang Tulang merupakan organ manusia yang turut tumbuh dan memerlukansuplai makanan. Sehingga selain akibat kecelakaan, tulang pun dapatmengalami gangguan akibat kekurangan gizi. Virus, faktor genetik, dan faktorkebiasaan juga dapat menimbulkan kelainan pada tulang. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 19
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Kecelakaan merupakan faktor luar yang dapat menyebabkan tulang mengalami retak atau lepas pada persendiannya. Lepas tulang biasanya banyak dialami pada hubungan antar tulang terutama jika berbentuk sendi putar. Tulang terutama saat proses pertumbuhan pada anak-anak membutuhkan gizi terutama vitamin D dan kalsium. Kekurangan vitamin D dan kalsium akan menganggu proses pertumbuhan tulang sehingga selain tidak tumbuh maksimal dapat juga menimbulkan kelainan bentuk tulang sepeti bentuk O atau bentuk X. Kekurangan kalsium pada orang dewasa juga akan menyebabkan osteoartritis. Osteoartritis adalah penyakit yang tidak menurun tetapi berhubungan dengan tumbuhnya tulang yang menyebabkan hambatan pada gerakan dan rasa sakit. Rematik merupakan penyakit tulang akibat adanya kerusakan sebagian pada tulang. Rematik dapat ditimbulkan akibat pola makan dan juga akibat faktor keturunan. Virus dapat juga menimbulkan penyakit tulang yang disebut dengan polio. Virus polio dapat membuat tulang menyusut dan mengalami kelumpuhan pada tulang yang hampir tidak dapat disembuhkan. Polio dapat dicegah dengan melakukan imunisasi polio pada saat masih anak anak, sehingga anak tersebut memiliki daya tahan tubuh terhadap serangan virus polio. (a) (b) (c) Gambar 2.7 Gangguan pada tulang (a) skoliosis, (b) lordosis, (c) kifosis Sumber : Dokumentasi penulis Kelainan pada tulang juga dapat ditimbulkan karena faktor kebiasaan. Kebisaan yang dilakukan seseorang seperti kebiasaan duduk dalam jangka waktu yang lama akan membentuk susunan tulang sesuai kebiasaan tersebut. Kebiasaan duduk bengkok ke kiri atau kekanan menimbulkan kelainan tulang yang disebut skoliosis(Gambar 2.7(a)). Kebiasaan duduk sehingga membuat susunan tulang punggung bergelombang dan tidak rata disebut lordosis. (Gambar 2.7(b) Kebiasaan duduk dan membaca yang membentuk punggung menjadi bungkuk disebut kifosis(Gambar 2.7 (c).20 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Latihan 2.11. Jelaskan perbedaan antara tulang rawan dan tulang keras berdasarkan zat penyusunnya!2. Bagaimana cara otot bekerja untuk menggerakkan tubuh kita?3. Sebutkan macam macam persendian yang ada dalam tubuh kita berikut contohnya!4. Gangguan apa yang dapat terjadi pada otot?5. Apa hubungan kebiasaan duduk dengan kelainan pada bentuk tulang belakang? Jelaskan!2.2 Sistem Pencernaan Makhluk hidup memerlukan makanan untuk tumbuh, memperoleh energi,dan mengganti sel yang rusak. Makanan yang kita butuhkan tidak dapatlangsung diserap dan dimanfaatkan oleh tubuh tetapi harus dipecah menjadimolekul kecil yang dapat larut. Proses pemecahan makanan menjadi bentukyang dapat diserap disebut pencernaan. Sistem pencernaan makanan manusiaterdiri atas alat pencernaan dan kelenjar pencernaan. Kelenjar pencernaanseperti kelenjar ludah, hati dan pankreas yang akan menghasilkan enzim-enzim pencernaan. Enzim-enzim tertentu berfungsi untuk mengubahmakanan menjadi zat yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Tanpa enzimyang dihasilkan oleh pankreas, kita akan mati kelaparan walaupun banyakmakanan yang kita makan. Makanan yang diperlukan oleh tubuh kita adalah makanan yang bergizidalam jumlah yang cukup. Makanan yang bergizi mengandung karbohidrat,protein, lemak, vitamin, garam mineral, dan air. Makanan yang mengalamiproses pencernaan di dalam tubuh adalah karbohidrat, protein, dan lemak.Vitamin, mineral, dan air tidak mengalami proses pencernaan.A. Alat Pencernaan Alat-alat pencernaan makanan manusia terdiri dari saluran pencernaandan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan kita terdiri atas mulut, pangkalkerongkongan (faring), kerongkongan (esofagus), lambung, usus halus yangterdiri atas usus 12 jari (duodenum), usus tengah (jejunum), dan usus penyerapan(ileum) sedangkan usus besar, terdiri atas usus tebal (kolon), poros usus (rektum),dan anus. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 21
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Kelenjar ludah Mulut Faring Kerongkongan Hati Lambung Pankreas Duodenum Kolon Jejunum Apendiks Ileum Rektum Gambar 2.8 Sistem pencernaan Sumber :http://www.emc.maricopa.edu/f Bibir atas 1. Mulut Gigi Langit mulut Di dalam rongga mulut terdapat gigi, lidah, dan keras kelenjar ludah. Gigi memotong dan menghaluskan VelumLangit makanan menjadi bagian kecil sehingga mudahmulut lunak Uvula ditelan. Gigi manusia tersusun atas gigi seri, gigi FaringTonsil palatine taring, dan geraham. Lidah Gigi seri berbentuk seperti kapak, terletak di sebelah depan, berfungsi untuk memotong makanan. Gigi taring terletak di antara gigi seri dan geraham., Bibir bawah berbentuk runcing dan berfungsi untuk merobek atau mengoyak makanan. Geraham terletak di Gambar 2.9 Mulut belakang taring dan berfungsi untuk mengunyah atau menghaluskan makanan. Geraham mempunyai permukaan agak lebar dan bergelombang seperti papan penggilas. Selain gigi, di dalam rongga mulut terdapat lidah dan 3 pasang kelenjar air liur. Lidah berfungsi sebagai alat pengecap makanan, membantu gigi mencampur dan menempatkan makanan, serta membantu menelan dan mendorong makanan masuk ke dalam kerongkongan.22 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia2. Kerongkongan Faring merupakan persimpangan antara tenggorokan dengan kerongkongan.Di pangkal faring terdapat katup yang disebut epiglotis. Bagian depan faringberhubungan dengan tenggorokan, sedangkan bagian belakang berhubungandengan kerongkongan. Kerongkongan merupakan penghubung antara mulutdengan lambung. Organ ini berbentuk tabung yang panjangnya sekitar 25 cm.Kerongkongan terletak di belakang saluran pernapasan.3. Lambung Lambung atau perut besar terletak di bagian atas rongga perut sebelahkiri. Lambung terdiri atas tiga bagian, yaitu bagian atas (kardiak), bagian tengah(fundus), dan bagian bawah (pilorus). Di ujung lambung terdapat otot lingkaryang mengatur masuk atau keluarnya makanan di lambung. Otot lingkar itucenderung tertutup dan membuka hanya pada saat ada makanan masuk kelambung atau saat muntah. Otot lingkar lainnya Ototterdapat di ujung lambung yang berbatasan dengan lingkarusus halus, yaitu otot lingkar pilorus. Kardiak Pada dinding lambung bagian fundus terdapatkelenjar lambung yang dapat menghasilkan 400 - 800ml getah lambung. Getah lambung terdiri atas air,lendir, asam lambung, enzim pepsinogen, dan renin. OtotDinding lambung terdiri atas otot yang tersusun lingkarmelingkar, memanjang, dan menyerong. Kontraksi pirolus Fundusotot lambung menyebabkan makanan teraduk Pirolusmerata dengan getah lambung. Gambar 2.10 Lambung4. Usus Halus Usus halus merupakan saluran makananterpanjang, panjangnya kurang lebih 5 m, serta banyakmengandung pembuluh darah dan limfa. Bagian Mikrovilipertama dari usus halus adalah usus dua belas jari Pembuluh(duodenum). Ke dalam usus dua belas jari bermuara darah Saraf Seldua saluran, yaitu saluran getah pankreas dan saluran epitel Pankreasempedu. Selain menghasilkan enzim, pankreas jugamenghasilkan zat yang dapat menetralkan keasaman Pembuluh kapilermakanan yang keluar dari lambung. Empedu dihasilkan oleh sel hati. Cairan empedudari hati ditampung di kantong empedu, kemudian Mikrovilidialirkan ke usus dua belas jari melalui saluran Viliempedu. Cairan empedu berfungsi mengemulsikan Pembuluh darah dalam usus haluslemak. Empedu berwarna kecoklatan karenamerupakan hasil pemecahan hemoglobin. Pigmen Gambar 2.11 Usus halusempedu ini memberi warna khas pada feses. http://www.emc.maricopa.edu/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 23
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Bagian kedua usus halus adalah usus tengah (jejenum). Usus tengah merupakan tempat pencernaan terakhir sebelum sari makanan diserap. Bagian terakhir usus halus adalah usus penyerapan (ileum). Untuk mempercepat penyerapan sari makanan, permukaan dalam dinding usus halus berjonjot (bervilus). Jonjot membuat permukaan usus halus bertambah luas, sehingga sari makanan cepat terserap. Perhatikanlah gambar irisan melintang usus halus pada Gambar 2.11. 5. Usus Besar Usus besar terdiri dari dua bagian, yaitu usus tebal dan poros usus (rectum). Usus tebal terdiri atas bagian yang naik, bagian yang datar, dan bagian yang turun. Bagian akhir dari usus besar adalah poros usus (rectum). Usus tebal mengatur kadar air pada sisa Kolon makanan. Apabila kadar air pada sisa melintang makanan terlalu banyak, dinding usus tebal menyerap kelebihan air tersebut. Sebaliknya, jika sisa makanan kekurangan air, dinding KolonKolon menurun usus tebal mengeluarkan air ke sisa naik makanan tersebut. Di dalam usus tebal terdapat bakteri koli (Escherichia coli) yang membantu proses pembusukan sisa makanan menjadi feses. Bakteri koli juga membantu pembentukan vitamin K dan Rektum vitamin B-12. Selain itu, bakteri koli dapat Apendiks Anus menghambat pertumbuhan bakteri penyebab Gambar 2.12 Usus besar penyakit. B. Proses Pencernaan Makanan Proses pencernaan berlangsung di dalam saluran pencernaan. Makanan yang kita makan ketika masuk ke mulut dipotong dan dihaluskan oleh gigi yang ada dalam mulut. Proses pencernaan semacam ini disebut pencernaan secara mekanik. Di dalam mulut, makanan dibasahi oleh air liur yang dikeluarkan oleh tiga pasang kelenjar air liur. Ekskresi air liur dapat terjadi karena rangsangan penglihatan, bau, rasa, atau pikiran tentang makanan. Air liur merupakan cairan agak pekat dan licin karena mengandung musin (lendir). Air liur membantu menelan makanan. Selain mengandung musin, air liur juga mengandung enzim ptyalin yang disebut juga amilase. Enzim ini mengubah karbohidrat menjadi gula sederhana (maltosa atau glukosa) yang dapat larut sehingga mudah dicerna. Oleh karena itu, kita merasakan rasa manis di mulut pada saat mengunyah makanan yang mengandung karbohidrat misalnya nasi. Pencernaan dengan bantuan enzim disebut pencernaan secara kimiawi.24 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Makanan dari mulut masuk ke dalam kerong-kongan melalui hulu kerongkongan (faring). Pada Langit mulutsaat menelan makanan, epiglotis (katup pangkal Makanantenggorok) menutup tenggorokan. Dengan demikianmakanan tidak masuk ke dalam saluran pernapasan Lidah Laringmelainkan ke dalam kerongkongan. Makanan dari Tulang Epilogtis belakangmulut masuk ke dalam kerongkongan dalam bentuk Tenggorokangumpalan-gumpalan yang disebut bolus. Kerongkongan Dinding kerongkongan mengandung kelenjar Gambar 2.13 Proses menelanyang mengeluarkan musin untuk membasahi jalan http://www.emc.maricopa.edu/makanan. Bergeraknya makanan di dalam kerongkongandikendalikan oleh otot di kerongkongan. Otot yangmelingkari kerongkongan mengerut dan mengendur Otot cincinbergantian menimbulkan gerakan meremas dan berkontraksi Makananmendorong makanan masuk ke dalam lambung. Otot cincinCaranya, di dalam saluran kerongkongan bagian Kerongkongan berelaksasitepat di depan bolus mengendur, sedangkan tepatdi belakang bolus mengerut sehingga bolus didorong Makanan yang Otot cincin ditelan lebih dulu berkontraksike bawah. Gerak seperti pada kerongkongan itudisebut gerak peristaltik. Otot cincin berelaksasi Makanan dari kerongkongan masuk ke dalamlambung. Saat makanan masuk, otot lingkar membukadan menutup kembali agar makanan tetap di dalam Lambunglambung. Saat makanan masuk, lambung akanmenghasilkan getah lambung yang bersifat asam Gambar 2.14 Gerak peristaltikkarena banyak mengandung HCl.Asam lambung http://www.emc.maricopa.edu/akan mematikan bakteri yang terbawa makananyang tertelan dan mengubah sifat protein dalam makanan sehinggamudah dicerna. Asam lambung juga berfungsi untuk mengaktifkan pepsinyang berasal dari pepsinogen. Di dalam lambung, makanan mengalamipencernaan kimiawi oleh enzim yang dihasilkan dinding lambung, yaitupepsin dan renin. Makanan berada di lambung sekitar 4 jam, tergantung pada jenismakanannya. Cairan lebih singkat berada di lambung, sedangkan makananpadat dan kaya protein tinggal lebih lama. Protein yang ada dalam makanandiubah menjadi pepton oleh enzim pepsin. Jika makanan mengandung proteinsusu (kasein) maka oleh enzim renin akan digumpalkan. Makanan dari lambung masuk sedikit demi sedikit ke dalam usus halus.Di usus halus terjadi pencernaan kimiawi oleh enzim yang terdapat padausus halus. Enzim pencernaan tersebut dihasilkan oleh pankreas yang terletakdi bawah lambung. Enzim pencernaan yang dihasilkan pankreas antara laintripsin, amilopsin, dan lipase. Sehingga pada usus 12 jari, pepton akan diubahmenjadi asam amino oleh enzim tripsin. Amilopsin akan mengubah pati yang Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 25
  • Beberapa Sistem Organ Manusia telah tercerna sebagian atau seluruhnya sejak dari mulut menjadi gula sederhana. Pada usus 12 jari, pencernaan lemak dimulai oleh enzin lipase sehingga lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Lemak akan diemulsi oleh cairan empedu yang dihasilkan oleh empedu. Dalam usus halus bagian jejenum pepton diubah menjadi asam amino oleh enzim tripsin. Karbohidrat berbentuk amilum akan diubah menjadi maltosa oleh enzim amilase, sedangkan yang berbentuk sukrosa diubah menjadi fruktosa oleh enzim sukrase. Jika kita memakan karbohidrat yang mengandung laktosa maka akan diubah menjadi glukosa dan galaktosa oleh enzim laktase. Akhir pencernaan menghasilkan disakarida dan monosakarida dari karbohidrat; asam amino dari protein dan asam lemak serta gliserol dari lemak. Vitamin dan mineral tidak mengalami pencernaan dan dapat langsung diserap oleh usus halus. Di dalam jonjot usus halus terdapat pembuluh kapiler darah dan pembuluh kil. Pembuluh darah berfungsi menyerap dan mengangkut sari-sari makanan berupa glukosa, asam amino, vitamin, dan mineral ke seluruh tubuh. Pembuluh kil bertugas menyerap dan mengangkut asam lemak dan gliserol menuju ke pembuluh balik besar di bawah tulang selangka. Di ujung usus halus, semua sari makanan, vitamin, dan mineral yang berguna bagi tubuh telah diserap. Sisanya berupa ampas makanan yang akan masuk ke dalam usus besar. Mulut • makanan dihaluskan secara mekanik • karbohidrat menjadi maltosa oleh enzim ptialin Lambung • protein menjadi pepton oleh enzim pepsin • kasein digumpalkan oleh enzim rennin Duodenum • pepton menjadi asam amino oleh enzim tripsin • karbohidrat menjadi gula sederhana oleh enzim amilopsin • lemak menjadi asam lemak dan gliserol oleh enzim lipase Jejunum • pepton menjadi asam amino oleh enzim eripsin • amilum menjadi maltosa oleh enzim amilase • maltosa menjadi glukosa oleh enzim maltase • sukrosa menjadi fruktosa oleh enzim sukrase • laktosa menjadi glukosa dan galaktosa oleh enzim laktase Gambar 2.15 Kerja enzim pencernaan http://www.emc.maricopa.edu/f26 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Ampas makanan terdiri dari makanan yang tidak dapat dicerna(terutama selulosa), bakteri, sel saluran pencernaan yang mati, dan air.Ampas makanan yang masuk ke dalam usus besar berbentuk cairan. Halitu disebabkan selama pencernaan berlangsung, banyak terjadipenambahan air untuk membantu pencernaan makanan. Air tersebutberasal dari sekresi kelenjar di mulut, lambung, dan usus halus. Di ususbesar, kelebihan air akan diserap oleh dinding usus besar sehingga ampasmakanan menjadi berbentuk padat yang disebut feses (tinja). Fesesdikeluarkan dari dalam tubuh melalui anus. Lamanya sisa makanan berada di usus besar tergantung keadaan fesesdan jumlah air yang diserap. Umumnya feses berada di usus besar selama12-14 jam. Jika terjadi gangguan usus besar karena virus atau bakteri, makananakan cepat lewat usus besar dan penyerapan air sangat sedikit, sehingga fesesberbentuk cair. Keadaan ini disebut diare. Bila diare terjadi dalam waktu yanglama, penderita dapat mengalami kekurangan cairan tubuh yang disebutdehidrasi. Sebaliknya, usus besar dapat menahan feses untuk waktu yanglama. Akibatnya feses menjadi sangat kering karena terlalu banyak air yangdiserap. Keadaan ini disebut sembelit (konstipasi).C. Kandungan Bahan Makanan Makanan yang diperlukan oleh tubuh kita adalah makanan yang bergizidalam jumlah yang cukup. Makanan yang bergizi mengandung karbohidrat,protein, lemak, vitamin, garam mineral, dan air. Karbohidrat diperlukan oleh tubuh sebagai sumber energi utama, karenakarbohidrat saat dicerna akan menghasilkan monosakarida seperti glukosa.Glukosa tersebut akan dibakar menggunakan oksigen dalam sel sehinggamenghasilkan energi untuk hidup. Karbohidrat juga berfungsi sebagai bahandasar pembentuk lemak dan protein. Kelebihan karbohidrat akan disimpanoleh tubuh dalam bentuk lemak di bawah lapisan kulit. Lemak Komponen Zat pembangun dasar Sumber energi makanan Fungsi lain Protein Air Karbohidrat Garam mineral Vitamin Gambar 2.16 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 27
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat antara lain padi-padian seperti jagung, beras dan gandum. Umbi-umbian seperti singkong, kentang dan ubi jalar merupakan sumber karbohidrat. Sumber karbohidrat yang sudah berbentuk disakarida dan sangat cepat dalam menyediakan energi bagi tubuh adalah gula. Gula bisa berbentuk gula tebu atau gula aren, gula kelapa atau madu. Bentuk gula yang sangat manis atau disebut gula invert banyak terdapat dalam madu. Protein memegang peranan penting untuk kelangsungan sistem makhluk hidup. Sumber protein hewani antara lain berupa daging, telur, dan susu. Sumber protein nabati diantaranya bisa diperoleh dari beragam makanan yang dibuat dari kacang-kacangan, seperti kacang kedelai dan kacang hijau. Tubuh kita menggunakan 22 macam asam amino yang akan disusun menjadi protein baru dalam tubuh kita sehingga menghasilkan sekitar 50.000 jenis protein. Tubuh kita dapat membuat hampir semua asam amino tersebut kecuali sekitar 8 jenis asam amino yang harus kita peroleh dari makanan. Kebutuhan bahan makanan per orang tampak pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1 Kebutuhan makanan per orang Bahan Makanan gram Asam Lemak Asam Linoleat 3 Asam Alpha Linoleat 2 Asam amino Isoleusin 1.1 Leusin 1.0 Lisin 0.84 Metionin 0.65-1.3 Fenilalanin 1.0 Threonin 0.37-0.7 Triptofan 0.5 Valin 0.85 Kita sangat membutuhkan keberadaan kedelapan asam amino ini dari makanan. Makanan memiliki kandungan asam amino yang berbeda dan tidak lengkap, sehingga untuk memenuhi kebutuhan tubuh kita maka kita harus memvariasikan makanan kita. Kekurangan protein akan menyebabkan gejala seperti kelelahan, kerontokan rambut, dan kehilangan warna rambut seperti rambut hitam yang memerah. Kekurangan protein juga menunjukkan gejala suhu badan yang rendah dan ketidakteraturan sistem hormon.28 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Lemak merupakan bentuk molekul penyimpanan energi terbaik, karenaakan menghasilkan banyak energi ketika dioksidasidan mudah untukditabung dalam sistem tubuh. Asam lemak essential juga penting dalamproduksi hemoglobin, dan pengaturan zat yang melewati membran sel sertaberperan mencegah kerusakan dari lemak perusak. Kekurangan asam lemakessential dapat menyebabkan kerusakan kulit, hati, rontoknya rambut, tubuhtidak tahan terhadap infeksi, juga menurunkan kesuburan bagi laki-laki, danmenyebabkan keguguran bagi perempuan. Vitamin dan mineral banyak terdapat dalam sayuran dan buah-buahan.Bagian terbesar dari tubuh kita adalah air. Air merupakan pelarut dalam tubuh.Air juga memegang peranan penting karena berbagai reaksi kimia yangterjadi dalam tubuh berlangsung karena adanya air. Vitamin harusdikonsumsi sesuai kebutuhan saja, karena jika berlebih justru akanmenimbulkan gangguan. Kebutuhan tubuh kita akan vitamin sesuai denganTabel 2.2 berikut. Tabel 2.2 Kebutuhan vitamin Vitamin miligram/IU Persentase Vitamin A 5000 IU 50% Thiamin (B1) 1.2 45% Riboflavin (B2) 1.7 34% Niasin (B3) 20 33% Asam Pantotenat (B5) 10 25% Dirodiksin (B6) 2 80% Biotin (B7) 0.3 10% Asam Folat (B9) 0.4 10% Kobalmin (B12) 0.006 34% Vitamin C 60 41% Vitamin D 400 IU 10% Vitamin E 30 IU 20-40% Vitamin K - 15% Vitamin A banyak terdapat pada hati sapi atau hati ayam. Tumbuhantidak ada yang mengandung vitamin A, namun sayuran seperti wortelbanyak mengandung karoten yang merupakan provitamin A, yangkemudian akan diubah menjadi vitamin A dalam tubuh. Vitamin A berfungsimeningkatkan daya tahan tubuh terhadap berbagai penyakit, memeliharakulit, dan meningkatkan fungsi penglihatan. Vitamin A juga sangatberperan pada siklus reproduksi wanita. Vitamin D dalam tubuh dibuat di kulit saat terkena sinar matahari.Vitamin D berfungsi membantu penyerapan kalsium dalam usus halus.Vitamin E biasa terdapat dalam minyak sayur, sayuran hijau dan hampir Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 29
  • Beberapa Sistem Organ Manusia semua biji-bijian seperti biji bunga matahari. Vitamin E berfungsi sebagai antioksidan dan memelihara keutuhan membran sel. Vitamin K pada umumnya dibuat oleh bakteri dalam usus besar. Vitamin K juga dapat diperoleh dari daun sayuran berwarna hijau. Vitamin K berfungsi dalam proses pembekuan darah. Vitamin C terdapat dalam buah-buahan dan sayuran, terutama jeruk, strawberi dan tomat. Vitamin C penting untuk proses pertumbuhan tulang rawan, tulang dan gigi. Vitamin C juga sangat berperan dalam proses penyembuhan penyakit. Vitamin B1 yang banyak terkandung dalam daging, sayuran hijau, biji- bijian dan kacang-kacangan, dibutuhkan dalam proses oksidasi glukosa. Vitamin B2 yang berfungsi membantu proses respirasi sel dapat diperoleh dari susu, daging dan biji-bijian. Vitamin B6 yang berperan dalam metabolisme protein, termasuk dalam reaksi sintesis asam amino terdapat dalam daging hewan mamalia, ikan dan unggas. Selain vitamin, tubuh kita juga memerlukan mineral untuk menyeimbangkan proses dalam tubuh, antara lain 21 mineral seperti dalam tabel 2.3 berikut. Tabel 2.3 Mineral yang diperlukan tubuh Mineral miligrams Persentase Kalsium 800-1200 68% Fosfor 800-1200 27% Kalium 2000 – Belerang Adequate Protein – Natrium 220 – Klor 220 – Magnesium 300-400 75% Silikon – 30% Besi 18 57% Flour 1 – Seng 15 35-60% Stronsium 0.32* – Tembaga 2* 85-90% Vanadium 1-3.2* – Selenium 0.05-.1* 50-60% Mangan 2.5-7* 20-30% Iod 0.08-.15 – Nikel 0.01* – Molibdenum 0.045-.5* – Kobalt 0.008* – Krom 0.6* 90%30 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Kalsium berguna untuk pembentukan tulang dan gigi, membantu prosespembekuan darah, proses kontraksi otot dan proses penghantaran impulssaraf dalam tubuh kita. Kalsium banyak terdapat dalam sayuran dan buah-buahan, susu, keju dan kuning telur. Selain mengandung kalsium, buah dansayuran juga banyak mengandung kalium. Kekurangan kalium menyebabkangangguan pada jantung dan saraf. Kita dapat memperoleh natrium dengan mengkonsumsi garam dapur,ikan, keju. Natrium berguna bagi tubuh kita terutama untuk mempertahankantekanan darah dalam tubuh, mengatur denyut jantung dan membantu dalamproses penghantaran impuls saraf. Fosfor sangat berperan dalam membantu proses pembentukan tulangdan gigi, selain itu fosfor membantu proses pembelahan sel dan proseskontraksi otot. Fosfor terutama terdapat dalam makanan berupa kacang-kacangan, sayuran hijau, telur, ikan dan susu. Klor banyak terdapat dalam garam dapur dan makanan laut. Selainmerupakan pembentuk asam lambung, klor juga berfungsi untuk menjagatekanan osmosis, keseimbangan asam dan basa, keseimbangan cairanelektrolit dan untuk menjaga kadar air dalam tubuh. Garam dapur yang kitakonsumsi sebaiknya mengandung iodium. Kekurangan iodium akanmenganggu proses pembentukan hormon tiroksin yang berperan mengaturkeseimbangan metabolisme tubuh Beberapa sayuran, daging, susu dan keju mengandung mineral belerang.Belerang berperan dalam proses pembentukan protein, untuk memeliharaotot dan saraf. Belerang juga berperan dalam proses penyimpanan danpelepasan energi, bahkan beberapa enzim hanya akan aktif dalam tubuhjika terdapat belerang. Besi merupakan penyusun hemoglobin sehingga sangat penting untuktubuh. Besi berperan dalam pembentukan beberapa enzim dan berfungsiuntuk memelihara sistem saraf dan kandungan kimia dalam darah, jugamembantu proses pembentukan air susu ibu. Sumber zat dapat berupa beras,sayuran, kacang-kacangan, hati, daging, dan kerang. Percobaan 2.1 Uji Makanan Tujuan percobaan: Siswa mampu melakukan pengujian bahan makanan Alat dan Bahan: tabung reaksi, pipet tetes, lumping dan alu, mentega, bubur tempe, nasi yang dihancurkan. Langkah Percobaan: 1. Buatlah bubur tempe dengan cara menumbuk dan memberi air dengan menggunakan lumping dan alu! 2. Lakukan hal yang sama pada nasi! Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 31
  • Beberapa Sistem Organ Manusia 3. Masukkan dalam tabung reaksi A sedikit mentega, bubur tempe pada tabung B, dan nasi pada tabung C. 4. Tambahkan 5 ml aquades pada setiap tabung ! 5. Kocok hingga bercampur merata! 6. Lakukan pengujian karbohidrat dengan memasukan 3 tetes lugol pada setiap tabung! 7. Amati perubahan yang terjadi dan catat data yang kamu peroleh! 8. Ulangi langkah 3 s/d 5 untuk melakukan pengujian protein! 9. Lakukan pengujian protein dengan menambahkan 1-2 ml larutan Natrium Hidroksida dan 2-4 tetes larutan Tembaga Sulfate! 10. Kocoklah larutan ini sebentar, amati dan catat perubahan yang terjadi! 11. Ulangi langkah 3 s/d 5 untuk melakukan pengujian lemak! 12. Lakukan pengujian lemak dengan menambahkan 2-3 ml Alkohol! 13. Kocoklah larutan ini sebentar, amati dan catat perubahan yang terjadi! 14. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! D. Gangguan pada Pencernaan Sistem pencernaan terdiri dari beberapa organ. Bila salah satu organ mengalami gangguan sehingga tidak dapat menjalankan fungsinya maka keseluruhan sistem pencernaan akan terganggu. Pada mulut, gangguan dapat disebabkan adanya gangguan pada gigi dan lidah. Gigi yang rusak akan membuat makanan tidak dihancurkan dengan baik, sehingga akan membuat tugas lambung dalam menghancurkan makanan menjadi berat dan dapat menimbulkan kerusakan pada lambung. Lidah yang tidak terjaga kebersihan juga akan menimbulkan benjolan bernanah sehingga menganggu fungsi lidah dalam mengecap rasa dan saat proses menelan. Pada percabangan kerongkongan juga sering terjadi radang yang menyebabkan kita sulit menelan akibat mengkonsumsi makanan yang tidak tepat. Hal yang lebih buruknya akan terjadi pembengkakkan amandel. Pola makanan yang salah dan jenis makanan tertentu pun akan membuat kerusakan pada lambung. Produksi asam lambung terpola oleh kebiasaan makan. Bila asam lambung tidak dipergunakan karena makanan terlambat masuk, maka asam lambung tersebut dapat mengikis dinding lambung, terlebih karena gerakan lambung yang menggiling. Gesekan antar dinding lambung akan menimbulkan rasa sakit yang luar biasa. Asam lambung yang terlalu banyak dan tidak ternetralisir di usus 12 jari akan juga menimbulkan kebocoran pada usus.32 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Gangguan akibat ketidak selarasan kerja usus besar pun dapatmenimbulkan ganguan yang disebut konstipasi dan diare. Konstipasimerupakan gangguan berupa sulitnya pengeluaran feses karenapenyerapan air berlebih dalam usus besar. Gangguan sulit buang air besarini bisa dicegah dengan mengkonsusmsi banyak makanan berserat. Selainakibat bakteri diare dapat disebabkan gangguan penyerapan air sehinggafeses keluar berupa cairan. . Gangguan lain pada sistem pencernaan dapat berupa peradangan padasaluran pencernaan yang disebut peritonitis. Cara terbaik untuk mengatasigangguan pencernaan ini adalah dengan pola makan yang teratur denganmakanan yang baik dan sehat. Latihan 2.21. Sebutkan 3 contoh jenis makanan yang kandungan zatnya berupa karbohidrat!2. Enzim apa saja yang berperan dalam pencernaan protein?3. Hal apa yang membedakan pencernaan mekanik dan kimia?4. Berikan dua contoh kelainan dan penyakit pada sistem pencernaan!5. Bagaimana cara mengatasi diare karena infeksi kuman!2.3 Sistem Pernafasan Pernafasan manusia bertujuan untuk memperoleh oksigen dari udaradan mengeluarkan gas sisa pembakaran dari dalam tubuh. Oksigen kitaperlukan untuk membakar makanan yang kita peroleh dari hasil pencernaanyang diubah menjadi energi untuk hidup. Karbondioksida merupakan hasilpembakaran zat makanan dalam tubuh. Karena merupakan zat sisa yangkeberadaan dalam tubuh kita tidak diperlukan bahkan akan mengganggu,maka harus kita keluarkan saat kita bernafas. Pertukaran antara oksigendan karbondioksida melalui pernafasan terjadi dalam paru-paru.A. Alat Pernafasan Pada Manusia Manusia bernapas dengan menggunakan alat-alat pernapasan. Selainitu, untuk menarik dan mengeluarkan napas digunakan pula otot-otot yangberada pada daerah dada dan perut. Alat pernapasan yang utama adalahparu-paru. Namun untuk masuk ke dalam tubuh, udara memerlukan alatlain seperti hidung, tenggorokan dan lain-lain. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 33
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Rongga hidung Rongga mulut Faring Laring Trakea Bronkus Paru-paru Jantung Tulang rusuk Gambar 2.17 Alat-alat pernapasan pada manusia sumber http://www.emc.maricopa.edu/ Rongga hidung merupakan alat pernafasan yang berfungsi sebagai tempat keluar masuknya udara luar. Rongga ini mengandung indera penciuman. Dinding rongga hidung dilapisi oleh selaput lendir. Pada lubang hidung tumbuh bulu-bulu halus. Lendir dan bulu-bulu halus berguna untuk menyaring debu atau benda halus lain yang masuk bersama-sama dengan udara. Di dalam rongga ini udara disesuaikan suhunya dengan suhu tubuh. Selain suhu, kelembaban udara yang masuk disesuaikan pula supaya tidak terlalu lembap dan tidak terlalu kering. Melalui rongga hidung, udara diteruskan ke laring, yaitu pangkal tenggorokan. Di daerah ini terdapat lubang yang menuju saluran pernapasan dan lubang yang menuju saluran pernapasan. Sewaktu bernapas, lubang menuju saluran pencernaan ditutup oleh anak tekak yang disebut epiglotis. Batang tenggorokan merupakan saluran yang dibentuk oleh cincin tulang rawan berselang-seling dengan otot polos yang melingkar. Saluran ini merupakan lubang terbuka. Epitel tenggorokan memiliki bulu getar yang digunakan untuk menolak debu atau benda asing keluar. Jika kotoran udara sudah banyak yang melekat pada bulu getar, udara pada paru-paru akan terangsang dan mendesak debu itu keluar. Pada keadaan tersebut terjadilah bersin.34 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Tenggorokan bercabang dua menjadi bronkus. Cabang satu menujuparu-paru sebelah kiri dan satu lagi menuju ke paru-paru sebelah kanan.Bronkus di sebelah kiri lebih mendatar dibandingkan yang kanan. Hal inidisebabkan di sebelah kiri terletak jantung (jadi bronkus kiri seolah-olahlebih terangkat oleh jantung), sedangkan bronkus kanan lebih menurun.Karena brokus kanan lebih tegak, maka benda-benda termasuk bakteripatogen yang sempat masuk ke dalam saluran napas lebih mudah jatuh kedalam paru-paru kanan dibandingkan paru-paru kiri Di dalam paru-paru,bronkus bercabang menjadi bronkiolus. Bronkiolus dibentuk oleh cincintulang rawan yang diselang-seling oleh otot polos. Diameter saluranbronkiolus makin menyempit di bagian ujungnya. Pada ujung bronkiolusterdapat kantung udara yang disebut alveolus. Bronkiolus Trakea Bronkus Cincin tulang rawan Diafragma Darah dengan oksigen menuju jantung Aliran darah Sel darah Venula dari jantung pulmonalis tanpa oksigen Bronkus Sel alveolus Arteriol Bronkiolus pulmonalis Alveolus Darah dengan oksigen Darah tanpa oksigen Plasma Pembuluh kapiler Gambar 2.18 Struktur paru-paru, bronkiolus beserta alveolusnya http://www.emc.maricopa.edu/f Paru-paru dilapisi oleh selaput yang tipis tapi kuat. Lapisan luarmenempel pada rongga dada dan lapisan dalam menempel pada lobus paru-paru. Diantara selaput terdapat cairan pleura. Dengan demikian keduaselaput itu disebut lapisan pleura. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 35
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Paru-paru terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dibatasi oleh tulang punggung di bagian belakang dan tulang rusuk, serta tulang dada di bagian dada. Di antara tulang-tulang tersebut terdapat otot-otot antar tulang rusuk. Di bagian bawah rongga dada terdapat sekat rongga dada (diafragma) yang terdiri atas otot-otot. B. Mekanisme Pernapasan Saat kita bernafas udara akan masuk ke rongga hidung, kemudian menuju laring, masuk dalam trakea kemudian bronkus dan akhirnya masuk paru paru. Di dalam paru paru terdapat alveolus dengan dinding sangat tipis dan lembab. Hal ini diperlukan supaya pertukaran gas antara ruang alveolus dengan kapiler darah yang memenuhi alveolus dapat berlangsung dengan baik. Kapiler darah dari alveoli yang kaya akan oksigen akan bergabung menuju vena paru-paru kemudian menuju jantung dan disebarkan ke seluruh tubuh. Saat darah yang kaya oksigen masuk ke dalam sel tubuh, terjadi pertukaran gas oksigen dengan karbondioksida. Oleh aliran darah karbondioksida di bawa ke paru paru dan dikeluarkan dengan cara ditukar dengan oksigen. Udara dapat terpompa keluar dan masuk di dalam paru-paru karena adanya kerja otot-otot. Saat menarik udara ke dalam paru paru atau disebut sebagai inpirasi, rongga dada membesar, tekanannya berkurang, maka udara luar masuk ke paru-paru. Saat menghembuskan udara atau ekspirasi, rongga dada mengecil, tekanan menjadi tinggi, maka udara dari paru-paru keluar. Membesar dan mengecilnya volume rongga dada dapat dikontrol sekehendak kita, yaitu dengan melibatkan otot-otot yang berada di antara Inspirasi tulang rusuk, otot dada, dan otot yangEkspirasi membentuk diafragma. Pernafasan yang menggunakan kerja otot-otot rusuk, sehingga saat bernafas dada tampak turun-naik disebut sebagai pernafasan dada. Paru-paru Apabila otot perut dan otot diafragma berkontraksi maka udara masuk ke dalam paru-paru. Sebaliknya, apabila otot perut Tulang dan otot diafragma relaksasi maka udara rusuk Diafragma keluar dari paru-paru. Pernapasan inilah yang dikenal dengan pernafasan perut. Gambar 2.19 Dalam keadaan tidur orang lebih sering http://www.emc.maricopa.edu/f menggunakan pernapasan perut. C. Gangguan pada Sistem Pernafasan Gangguan pada pernafasan dapat disebabkan oleh adanya gangguan atau kelainan pada organ penyusun sistem pernafasan. Gangguan tersebut dapat disebabkan oleh faktor keturunan, kebiasaan merokok, penggunaan obat terlarang, oleh virus atau pun bakteri.36 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Pada beberapa orang memiliki faktor genetik berupa alergi yang dapatmenimbulkan penyempitan pada bronkus. Akibat penyempitan akan membuatkekurangan oksigen dan merasa sesak nafas. Penyakit seperti ini lebih kitakenal sebagai asma. Kebiasaan merokok sangat bepotensi besar dalam merusak paru-paru.Dalam rokok terkandung nikotin yang bersifat racun dan dapat menimbulkankanker atau karsinogenik. Rokok juga dapat menyebabkan kita terserangbronkitis. Bronkitis merupakan peradangan pada bronkus. Radang padabronkus ini akan membuat tubuh kita menghasilkan lendir sebagi reaksiperlawanan terhadap penyakit yang masuk. Lendir pada saluran bronkusakan menganggu jalannya pernafasan karena menimbulkan penyempitanpada jalan udara yang masuk atau pun keluar dalam bronkus. Obat terlarang seperti sabu-sabu, kokain, heroin dan lain-lain sangatberpotensi dalam merusak seluruh organ dalam tubuh kita, selain ginjal,otak, dan hati. Organ yang paling cepat terpengaruh oleh penggunaanobat terlarang ini adalah paru-paru, terutama jika penggunaan obatdilakukan dengan cara menghisap melalui sistem pernafasan. Fungsi paru-paru akan terganggu yang menyebabkan paru-parunya mulai menyusutdan mengecil. Akibat penggunaan obat terlarang kanker pada paru-paruseperti terpicu dengan cepat untuk membesar dan menjadi ganas. Virus yang dapat menimbulkan penyakit paru-paru kita kenal sebagaivirus H5N1. Virus ini menunjukkan gejala sesak nafas dan demam yangtinggi. Virus ini ditularkan burung, ayam, bebek dan unggas lainnya,sehingga dikenal sebagi virus flu burung. Bakteri Mycobacterium tuberculosis merupakan bakteri yang dapatmenimbulkan gangguan pada sistem pernafasan. Penyakit akibat bakteriini kita kenal sebagai TBC. Bakteri ini akan menimbulkan peradangan padadinding alveolus, sehingga fungsi alveolus untuk memasukkan udara dalamtubuh terhambat. Jika keseluruhan dari paru-paru mengalami kerusakanpada alveolusnya akibat bakteri ini, maka akan menimbulkan kematiankarena tidak ada oksigen yang bisa masuk dalam tubuh kita. Latihan 2.31. Apa tujuan dari kerja pernafasan, dan apa akibatnya jika terjadi gangguan pada sistem ini?2. Sebutkan organ-organ pernafasan! Jelaskan pula masing-masing fungsinya!3. Jelaskan perbedaan antara ekspirasi dan inpirasi!4. Apa perbedaan antara pernafasan dada dan pernafasan perut!5. Penyakit apa yang dapat mengganggu jalannya pernafasan? Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 37
  • Beberapa Sistem Organ Manusia 2.4 Sistem Peredaran Darah Arteri karotid Sistem peredaran darah merupakan Vena jugular sistem yang sangat berperan dalam Vena kava keseluruhan aktifitas tubuh. Melalui superior peredaran darah zat makanan hasil Aorta pencernaan diedarkan ke seluruh tubuh Paru-paru yang memerlukan. Oksigen yang diperoleh Vena kava dari sistem pernafasan disebarkan melalui inferior Limfa peredaran darah dan karbon dioksida pun Hati diangkut oleh peredaran darah untuk Ginjal Lambung dikeluarkan melalui paru-paru. Sisa Usus halus makanan dan zat-zat yang tidak diperlukan Usus besar tubuh akan dibawa oleh aliran darah ke ginjal dan usus besar untuk dibuang. Bahkan sistem saraf pun akan terganggu Gambar 2.20 Sistem peredaran darah kerjanya jika aliran darah ke otak tidak http://www.emc.maricopa.edu/ mengalir dengan benar. A. Organ Sistem Peredaran Darah Walaupun sistem peredaran darah terdapat pada seluruh bagian tubuh, namun organ utama penyusun sistem peredaran darah adalah darah, jantung, dan pembuluh darah. 1. Darah Darah pada manusia terdiri dari plasma darah dan bagian sisanya berupa bagian yang padat, yaitu sel-sel darah atau butir-butir darah. Plasma darah atau cairan darah merupakan bagian cair dari darah yang merupakan 55 % dari bagian darah itu sendiri. Plasma darah, terdiri atas air (± 90%), zat-zat yang terlarut, yaitu protein darah, sari-sari makanan (glukosa dan asam amino), enzim, antibodi, hormon, dan zat sisa metabolisme, serta gas- gas (oksigen, karbondioksida, dan nitrogen). Darah 4,5 – 6,0 liter Sel darah Plasma darah 45% 55% Eritrosit Trombosit Air Ion, glukosa, Leukosit Protein enzim, hormon, kreatin, urea Gambar 2.21 Komposisi darah Sumber: G. Blider (CD)38 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Di dalam plasma darah terdapat pula fibrinogen yang dapat berubahmenjadi benang-benang fibrin, yang berguna untuk menutup luka. Plasmadarah yang telah dipisahkan fibrinogennya dinamakan serum. Cairan darahatau plasma darah mengangkut sari-sari makanan dari usus kemudian kehati, dari hati diedarkan ke seluruh bagian tubuh. Plasma darah mengangkutsisa metabolisme berupa karbondioksida (sebagian diangkut oleh darahmerah) kembali dari jaringan ke jantung kemudian ke paru-paru. Sisametabolisme lain berupa zat urea diangkut dari jaringan ke organpengeluaran, yaitu ginjal. Plasma darah mengangkut hormon dari kelenjarbuntu ke bagian tubuh yang memerlukan. Plasmadarah juga berfungsi sebagai penjaga tekananosmosis cairan tubuh karena plasma darahmengandung molekul-molekul protein dan garam-garam tertentu. Sel-sel darah, terdiri atas sel darah merah, seldarah putih, dan keping darah. Sel darah merahmerupakan bagian terbesar dari sel darah yaitusekitar 99 %. Sel darah merah berbentuk bikonkaf,yaitu bulat, pipih, tengahnya cekung, sering berada Gambar 2.22 Sel darah merahdalam keadaan bertumpukan(Gambar 2.22). Sumber: G. Blider (CD) Sel darah putih memiliki ukuran lebih besar daripada sel darah merah,tidak berpigmen, dan mempunyai inti yang bentuknya bermacam-macam(Gambar 2.23). Keping darah berbentuk kecil, tidak teratur, tidakberinti dan berkelompok membentuk kepingan-kepingan di dalam darah. Limfosit Basofil Neutrofil Monosit Eosinofil Gambar 2.23 Bentuk bentuk sel darah putih Sumber: G. Blider (CD) Sel darah merah selain merupakan penentu golongan darah seseorangjuga berfungsi sebagai pengangkut oksigen. Oksigen diangkut oleh darahdengan cara diikat oleh hemoglobin. Hemoglobin yang telah mengikat O2menyebabkan darah berwarna merah dan disebut sebagai oksihemoglobin.Reaksi pengikatan O2 oleh hemoglobin terjadi di dalam paru-paru, sedangkanpelepasan O2 oleh hemoglobin dilakukan di dalam sel di seluruh tubuh. Sel darah merah dibentuk oleh sumsum merah pada tulang pipih dantulang pipa. Saat bayi dalam kandungan, sel darah merah dibentuk oleh hatidan limpa. Sel darah merah yang telah tua (± berumur 120 hari) akan dirombak Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 39
  • Beberapa Sistem Organ Manusia di hati dan limpa. Di dalam hati, hemoglobin diubah menjadi zat empedu (bilirubin). Zat besi yang dilepaskan oleh hemoglobin digunakan untuk membentuk sel darah merah baru. Sel darah putih dibentuk di sumsum merah pada tulang pipih, limpa, dan kelenjar getah bening. Fungsi sel darah putih adalah untuk membunuh kuman penyakit dalam tubuh dan membentuk antibodi. Fagosit dapat membunuh kuman penyakit dengan cara "memakannya". Fagosit dapat bergerak seperti Amoeba dan dapat keluar menembus dinding kapiler darah menuju jaringan sekitarnya. Pada jaringan yang luka sering timbul nanah. Nanah terdiri atas sel darah putih yang rusak, kuman yang mati, dan sel jaringan yang rusak. Limfosit menyerang kuman dengan cara membentuk antibodi. Antibodi akan bereaksi dengan kuman membentuk gumpalan. Gumpalan itu kemudian akan "dimakan" oleh fagosit. Limfosit juga dapat menghasilkan antibodi berupa antitoksin, yang dapat menetralkan racun yang dihasilkan oleh kuman. Keping darah dibuat dalam sumsum merah. Dalam 1 mm 3 darah terdapat 250.000 keping darah, yang merupakan 0,6 % dari padatan darah. Keping darah berfungsi dalam proses pembekuan darah apabila terjadi luka. Saat terjadi luka, trombosit mengeluarkan enzim trombokinase yang akan mengubah protrombin menjadi trombin. Trombin akan mengubah protein darah, yaitu fibrinogen, menjadi benang-benang fibrin. Benang- benang fibrin seperti jaring-jaring yang memerangkap sel darah merah sehingga darah berhenti mengalir. Sel darah merah Keping Serat Tumpukan Jaring fibrin darah colagen keping darah Gambar 2.24 Proses penyembuhan luka http://www.emc.maricopa.edu/f 2. Jantung Jantung terletak di dalam rongga dada, diapit oleh belahan paru-paru agak ke sebelah belakang. Ukurannya kurang lebih sebesar kepalan tangan berwarna merah tua, dan dibungkus oleh selaput yang bernama pericardium. Otot-otot jantung dialiri oleh pembuluh-pembuluh darah yang disebut pembuluh koroner. Jantung manusia terdiri atas empat ruangan. Belahan kiri sama dengan belahan kanan jantung yang terpisah sama sekali. Belahan kiri terdiri atas serambi (atrium) kiri dan di bawahnya ada bilik (ventrikel) kiri. Belahan kanan terdiri atas serambi (atrium) kanan dan di bawahnya terdapat bilik (ventrikel) kanan.40 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Arteri ke paru- Di antara serambi dan bilik paru kiriterdapat katup yang membuka ke Aorta Serambi kiriarah serambi. Pada bilik kanan Vena kava Superior Katup semilunarterdapat lubang yang berhubungan Arteri ke paru-paru kanandengan aorta yang menuju ke paru- Vena dari paru-paru, sedangkan pada bilik kiri paru kananterdapat lubang yang berhubungan Vena dari paru-paru Serambi kanan kiridengan aorta yang menuju keseluruh tubuh. Pada lubang-lubangini pun terdapat katup. Katup bikuspid Kita tidak dapat menghentikan Katup triskupid Bilik Bilik kiriatau mempercepat kerja otot Vena kanan Sekatjantung karena jantung bekerja kavadiperintah oleh saraf otonom yang Gambar 2.25 Struktur jantungberpusat di otak. Jantung dapat Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/berkontraksi dan berelaksasi. Siklus kerja jantung ada dua macam yaitukontraksi otot jantung(sistol) dan relaksasi otot jantung(diastol). Saatkontraksi otot jantung memiliki tekanan tertinggi sedangkan saat relaksasimemiliki tekanan terendah. Siklus jantung yang normal saat istirahatadalah 0,8 detik sehingga denyut jantung pada orang dewasa rata-rata 70kali/menit, namun denyut jantung dipengaruhi oleh umur dan aktivitasorang yang bersangkutan. Misalnya, setelah berolah raga denyut jantungkita bertambah cepat. Lumen3. Pembuluh Darah Darah mengisi jantung dan seluruh Endoteliumsalurannya. Karena ada denyut jantungmaka darah dapat mengalir. Pembuluh Tunika intimadarah yang berhubungan denganjantung disebut pembuluh darah utama. Tunika mediaMakin jauh dari jantung, pembuluhdarah makin bercabang-cabang dandiameter salurannya makin sempit. Tunika adventiaAkhirnya pembuluh darah tersebutsampai pada jaringan. Arteri Vena Pembuluh darah ada tiga macam,yaitu pembuluh nadi (arteri) yaitu Gambar 2.26 Struktur arteri dan venapembuluh darah yang membawa darah dari jantung, pembuluh balik (vena) yaitupembuluh darah yang membawa darah kembali ke jantung dan pembuluhkapiler yaitu pembuluh darah yang sangat halus yang ada di jaringan tubuh. Arteri adalah pembuluh darah yang berfungsi membawa darah darijantung ke seluruh tubuh. Arteri atau dikenal sebagai pembuluh nadimemiliki dinding pembuluh yang dapat mengembang dan mengkerut. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 41
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Arteri memiliki tiga lapis dinding yang tebal. Lapisan otot halus dan lapisan jaringan ikat yang bersifat elastis membuat arteri mampu menahan darah yang memiliki tekanan tinggi akibat pompaan jantung. Pembuluh nadi utama ada dua buah, yaitu aorta dan arteri pulmonalis. Aorta adalah pembuluh nadi utama yang membawa darah dari jantung. Arteri pulmonalis adalah arteri yang mengandung darah yang miskin oksigen untuk dibawa ke paru-paru. Arteriol adalah arteri kecil yang menjadi penyambung dari arteri yang lebih besar dengan pembuluh kapiler. Pembuluh balik atau vena adalah pembuluh darah yang datang menuju ke jantung, tepatnya ke serambi kiri dan kanan. Dinding pembuluh balik lebih tipis dan lebih elastis, serta letaknya lebih ke permukaan tubuh. Pembuluh balik yang menuju ke serambi kanan berasal dari vena kava anterior yaitu pembuluh balik yang berasal dari bagian atas tubuh, dan vena kava posterior yaitu pembuluh balik yang berasal dari bagian bawah. Darah di dalam vena kava posterior dan vena kava anterior mengandung gas karbon dioksida yang banyak. Cabang-cabang pembuluh balik disebut venula. Arteri Vena Pembuluh kapiler merupakan ujung yang paling akhir dari arteri maupun vena. Boleh dikatakan sebagai penghubung antara venula dengan arteriol. Pembuluh kapiler terletak di dalam jaringan tubuh. Kapiler darah di dalam jaringan membentuk suatu anyaman cukup rumit. Kapiler memiliki Arteriol Venula dinding pembuluh yang sangat tipis, yaitu hanya Pembuluh Kapiler terdiri dari satu lapis endotelium. Sebagian dari dinding pembuluh kapiler memiliki lubang antara Gambar 2.27 kapiler darah yang sel-sel endoteliumnya, sehingga dapat terjadi menghubungkan arteriol dengan pertukaran gas oksigen dengan karbon dioksida, venula sari-sari makanan dan sisa metabolisme serta http://www.emc.maricopa.edu/ hormon pun dapat menembus dinding tersebut. B. Peredaran Darah Kerja sistem peredaran darah dikontrol oleh jantung, yang memompa darah sehingga dapat beredar ke seluruh tubuh. Pada saat otot jantung berelaksasi, jantung dalam keadaan mengembang, volumenya besar, dan tekanannya kecil. Akibatnya, darah dari vena kava (darah kotor dari tubuh), masuk ke dalam serambi kanan, klep AV membuka dan darah terus masuk ke bilik kanan. Sementara di belahan jantung sebelah kiri, darah dari vena pulmonalis (darah bersih dari paru-paru) masuk ke bilik kiri. Pada saat otot jantung berkontraksi jantung dalam keadaan mengerut. Darah yang sudah ada dalam billik kanan dipompa masuk ke arteri pulmonalis. Waktu itu klep AV menutup sedangkan klep ke arteri pulmonalis membuka. Di bagian jantung sebelah kiri, darah di dalam bilik kiri dipompa masuk ke aorta. Pada saat itu, klep AV menutup, sedangkan klep ke aorta membuka.42 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia (a) (b) (c) Gambar 2.28 Mekanisme kerja jantung Pada sistem peredaran darah manusia terdapat dua lintasan peredarandarah, yaitu peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Keduaperedaran darah ini disebut peredaran darah ganda. Peredaran darah kecil disebut juga peredaran Kepaladarah paru-paru. Peredaran ini dimulai dari darahkotor yang berada di dalam bilik kanan jantung Paru-paruterpompa keluar (saat jantung berkontraksi),menuju ke arteri pulmonalis. Arteri pulmonalisbercabang dua, satu paru-paru kiri dan satu paru-paru kanan. Sesampainya di paru-paru, karbondioksida dilepaskan dari tubuh kemudian darahmengikat oksigen. Dari paru-paru, darah yang kaya Jantungoksigen mengalir ke dalam vena pulmonalis kiri dankanan. Vena pulmonalis kiri dan kanan kemudianbersatu menjadi vena pulmonalis. Vena pulmonalismasuk ke serambi kiri jantung. Dibandingkan dengan peredaran darah kecil, Tubuh bagianperedaran darah besar lebih luas lintasannya. Pada bawahperedaran darah besar, darah harus mencapaiberbagai organ dan bagian tubuh atas maupunbawah. Oleh karena itu, peredaran darah besar Gambar 2.29 Peredaran darah besardisebut pula peredaran darah tubuh karena darah dan peredaran darah kecil padamengalir dari jantung ke seluruh tubuh dan kembali manusia http://www.emc.maricopa.edu/flagi ke jantung. Darah bersih di dalam bilik kiri jantung dipompa masuk ke dalam aorta.Aorta bercabang menuju ke bagian atas tubuh (kepala dan tangan) danmenuju ke bagian bawah tubuh. Aorta yang menuju ke bagian bawahtubuh ada yang menuju ke hati, usus, lambung, ginjal, anggota tubuh, dan Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 43
  • Beberapa Sistem Organ Manusia ke jaringan tubuh bagian bawah. Dari organ-organ tersebut, darah akan kembali ke jantung melalui pembuluh balik (vena). Dekat ke jantung, vena- vena tersebut bersatu membentuk vena kava posterior dan vena kava anterior. Kemudian masuk ke serambi kiri jantung. Pada sistem peredaran darah manusia, antara darah yang bersih yang banyak merngandung oksigen dengan darah kotor yang mengandung sisa metabolisme tidak pernah tercampur. Peredaran darah berfungsi untuk menjaga agar suhu tubuh tetap. Bagian tubuh yang sedang aktif bekerja biasanya mengeluarkan panas. Panas ini oleh aliran darah terbawa ke bagian tubuh yang lebih dingin. Dengan demikian, suhu tubuh manusia konstan (tetap). C. Gangguan pada Sistem Peredaran Darah Gangguan pada sistem peredaran darah dapat berupa kerusakan pada alat peredaran darah dapat juga berupa kelainan yang merupakan faktor bawaan. Kita sering mendengar orang terserang darah tinggi atau sampai dengan stroke. Penyakit darah tinggi seseorang cenderung disebabkan karena kerusakan pada pembuluh darah yang ditunjang dengan kebiasaan hidup yang kurang sehat. Kolesterol Endotelium Benang fibrin Keping darah Endotelium Arteri Endotelium Timbunan lemak Gambar 2.30 Penyumbatan pembuluh darah Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Penyempitan pembuluh darah dapat terjadi adanya kerusakan pada pembuluh darah yang kemudian diperbaiki oleh tubuh. Setelah tertutupi oleh keping darah dan benang fibrin, endotelium memperbanyak diri, hal ini membuat adanya celah dengan dinding pembuluh sebelumnya sehingga kolesterol terjebak dalam celah tersebut. Keberadaan kolesterol akan memancing semakin banyaknya tumpukan lemak berkumpul dalam celah44 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusiasehingga pembuluh yang dapat dilalui oleh darah menyempit. Hal inimembuat pada bagian pembuluh yang menyempit terjadi kenaikan tekanandarah. Gangguan pada permbuluh dapat juga berupa varises, yaitu kelainanpada pembuluh darah vena akibat aliran darah tertahan, misalnya akibatterlalu lama berdiri sehingga pembuluh vena kaki kadang-kadangmembesar. Wasir atau ambiyen terjadi terlalu banyak duduk kadang-kadangmeng-akibatkan pembuluh darah di anus membesar atau ada kelainan padapembuluh darah vena sehingga aliran darah tertekan. Gangguan dapat terjadi juga pada sel darah. Gangguan tersebut antaralain leukemia, anemia, dan hemofilia. Leukemia atau disebut juga kanker darah,merupakan penyakit bawaan berupa kanker sel sumsum tulang penghasil seldarah putih. Akibatnya, jumlah sel darah putih meningkat secara tidakterkendali. Selain itu, sel darah putih "memakan" sel darah merah sehinggapenderita mengalami anemia berat. Anemia adalah kurangnya jumlahhemoglobin di dalam sel darah merah. Jadi, anemia dapat disebabkan karenakekurangan darah merah. Hemofilia merupakan penyakit bawaan berupa darahyang sulit membeku. Gangguan pada jantung juga dapat bersifat bawaan. Gangguanjantung berupa kerusakan pada klep jantung atau penyumbatan dalamjantung. Jantung merupakan organ penentu hidup matinya seseorang,sehingga berbagai upaya dilakukan untuk membuat jantung terus dapatdigunakan. Alternatif terakhir dalam mengatasi gangguan jantung adalahdengan pencangkokan jantung. Pencangkokan (transplantasi) jantungpertama kali dilakukan oleh Christian Bernhard dari Afrika Selatan padatahun 1969. Latihan 2.41. Apa yang dimaksud dengan plasma darah? Sebutkan pula fungsinya!2. Apa perbedaan sel darah merah dan sel darah putih ? Apa fungsi masing- masing sel darah tersebut?3. Bagaimana proses pembekuan darah ? Dan apa peranan keping darah dalam proses pembekuan darah tersebut?4. Jelaskan perbedaan antara sistem peredaran darah besar dan sistem peredaran darah kecil!5. Sebutkan jenis penyakit pada sistem peredaran darah yang kamu ketahui? Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 45
  • Beberapa Sistem Organ Manusia Rangkuman• Sistem gerak pada manusia terbagi dalam dua kelompok, yaitu sistem gerak pasif yang tersusun atas tulang-tulang yang membentuk rangka tubuh, dan sistem gerak aktif yang tersusun atas otot-otot yang menempel pada tulang rangka.• Rangka berfungsi untuk menunjang tubuh dan memberi bentuk tubuh, sebagai tempat melekatnya otot-otot rangka, sebagai alat gerak pasif dan pelindung bagian tubuh yang lunak serta merupakan pusat penghasil sel-sel darah.• Rangka tubuh manusia sebagian besar tersusun atas tulang keras dan sedikit tulang rawan. Tulang keras terbagi atas tiga bentuk utama, yaitu tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek. Tulang rawan mengandung banyak zat perekat (kolagen) yang tersusun atas protein, sedangkan zat kapurnya sedikit. Hal ini menyebabkan tulang rawan bersifat lentur dan elastis.• Manusia dapat menggerakkan tubuhnya karena adanya otot. Otot atau yang dikenal dengan istilah sehari-hari "daging" terdiri atas sel-sel otot. Sifat sel otot adalah mempunyai kemampuan untuk mengerut (kontraksi) dan mengembang kembali.• Hubungan antar tulang pada rangka tubuh disebut sebagai persendian. Berdasarkan perbedaan kemampuan geraknya persendian terbagi dalam sendi gerak, sendi kaku dan sendi mati.• Sendi gerak diantaranya berupa sendi peluru, sendi putar, sendi pelana, sendi gulung dan sendi engsel.• Alat-alat pencernaan makanan manusia terdiri dari saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Kelenjar pencernaan seperti kelenjar ludah, hati dan pankreas yang akan menghasilkan enzim-enzim pencernaan. Enzim-enzim tertentu yang berfungsi untuk mengubah makanan menjadi zat yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh.• Saluran pencernaan terdiri dari mulut, faring, esofagus, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Kelenjar pencernaan terdiri dari kelenjar air liur, kelenjar getah lambung, hati, dan pankreas.• Di dalam mulut terjadi dua macam pencernaan, yaitu pencernaan mekanis oleh gigi dan pencernaan kimiawi oleh enzim ptyalin.• Lambung terdiri atas 3 bagian, yaitu kardiak, fundus, dan pilorus. Pada dinding lambung bagian fundus terdapat getah lambung yang terdiri dari air, lendir, asam lambung, pepsin, dan renin.• Usus halus terdiri atas tiga bagian yaitu usus dua belas jari, usus tengah, dan usus penyerapan. Di usus dua belas jari bermuara saluran getah pankreas dan saluran empedu.• Gerak peristaltik adalah gerakan meremas dan mendorong makanan pada kerongkongan sehingga masuk ke dalam lambung.• Makanan yang diperlukan oleh tubuh kita adalah makanan yang bergizi dalam jumlah yang cukup. Makanan yang bergizi mengandung karbohidrat, protein, lemak, vitamin, garam mineral, dan air.46 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia• Gangguan pada sistem pencernaan dapat berupa gangguan pada organ pencernaan atau disebabkan bakteri. Gangguan akibat ketidakselarasan kerja usus besar pun dapat menimbulkan berupa gangguan yang disebut konstipasi dan diare.• Pernafasan manusia bertujuan untuk memperoleh oksigen dari udara dan mengeluarkan gas sisa pembakaran dari dalam tubuh.• Alat pernapasan yang utama adalah paru-paru. Namun udara untuk masuk dalam tubuh memerlukan alat lain seperti hidung, tenggorokan dan lain-lain.• Saat kita bernafas udara akan masuk ke rongga hidung, kemudian menuju laring, masuk dalam trakea kemudian bronkus dan akhirnya masuk paru paru. Pernafasan yang menggunakan kerja otot-otot rusuk, sehingga saat bernafas dada tampak turun naik disebut sebagai pernafasan dada. Pernapasan yang menggunakan otot perut dan otot diafragma disebut dengan pernapasan perut.• Gangguan pada pernafasan dapat disebabkan oleh adanya gangguan atau kelainan pada organ penyusun sistem pernafasan. Gangguan tersebut dapat disebabkan oleh faktor keturunan, kebiasaan merokok, penggunaan obat terlarang, oleh virus atau pun bakteri.• Organ utama penyusun sistem peredaran darah adalah darah, jantung dan pembuluh darah.• Darah pada manusia terdiri dari plasma darah dan bagian sisanya berupa bagian yang padat, yaitu sel-sel darah atau butir-butir darah.• Plasma darah atau cairan darah merupakan bagian cair dari darah yang merupakan 55 % dari bagian darah itu sendiri. Plasma darah, terdiri atas air (± 90%), zat-zat yang terlarut yaitu protein darah, sari-sari makanan (glukosa dan asam amino), enzim, antibodi, hormon, dan zat sisa metabolisme, serta gas-gas (oksigen, karbondioksida, dan nitrogen).• Sel-sel darah terdiri atas sel darah merah, sel darah putih, dan keping darah. Sel darah merah merupakan bagian terbesar dari keping darah yaitu sekitar 99 %. Sel darah merah berbentuk bikonkaf yaitu bulat, pipih, tengahnya cekung, sering berada dalam keadaan bertumpukan.• Pembuluh darah ada tiga macam, yaitu pembuluh nadi (arteri) yaitu pembuluh darah yang membawa darah dari jantung, pembuluh balik (vena) yaitu pembuluh darah yang membawa darah kembali ke jantung dan pembuluh kapiler yaitu pembuluh darah yang sangat halus yang ada di jaringan tubuh.• Pada sistem peredaran darah manusia terdapat dua lintasan peredaran darah, yaitu peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Kedua peredaran darah ini disebut peredaran darah ganda.• Gangguan pada sistem peredaran darah selain berupa kerusakan pada alat peredaran darah juga dapat berupa kelainan yang merupakan faktor bawaan. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 47
  • Beberapa Sistem Organ Manusia RefleksiSalah satu ciri mahluk hidup adalah bergerak untuk melakukan gerakan diperlukanenergi yang di peroleh dari makanan yang dimakan. Zat makanan hasil pencernaandiangkut oleh peredaran darah dari usus menuju seluruh sel-sel tubuh dalam sel-sel tubuh makanan akan di ubah menjadi energi dengan menggunakan oksigenyang berasal dari proses pernafasan. Penjelasan diatas menunjukan bahwa adaketerkaitan antara satu sistem organ dengan sistem lainnya dalam tubuh. Uji Kompetensi × Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar! 1. Berikut ini merupakan fungsi rangka, kecuali .... A. penunjang tubuh B. memberi bentuk pada tubuh C. pelindung organ tubuh D. alat gerak aktif E. tempat melekatnya otot 2. Penyakit pada sistem pernafasan yang disebabkan oleh virus adalah .... A. tuberkolosis B. flu burung C. asma D. bronkitis E. paru paru basah 3. Pembuluh darah yang mengaliri otot otot jantung disebut .... A. pembuluh kapiler B. pembuluh vena C. aorta D. pembuluh nadi E. pembuluh koroner 4. Pernafasan yang menggunakan kerja otot-otot rusuk, disebut …. A. pernafaran perut B. pernafasan diafragma C. pernafasan dada D. inpirasi E. ekspirasi48 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Beberapa Sistem Organ Manusia5. Bahan makanan yang mengandung lemak diubah menjadi asam lemak dan gliserol oleh .... A. mulut B. lambung C. hati D. pankreas E. usus6. Pertukaran udara secara difusi dilakukan pada .... A. alveolus B. bronkiolus C. bronkus D. trakea E. pulmo7. Di bawah ini adalah organ penyusun sistem gerak bawah, kecuali .... A. tulang paha D. tulang hasta B. tulang kering E. tulang jari kaki C. tulang betis8. Fungsi darah putih adalah sebagai .... A. pengangkut oksigen D. pembawa karbon dioksida B. pengangkut sari makanan E. pengatur suhu tubuh C. pembunuh kuman9. Penyakit yang disebabkan oleh peningkatan jumlah sel darah putih yang tak terkendali disebut .... A. anemia D. varises B. hemofilia E. talasemia C. leukemia10. Pembuluh darah yang kaya dengan oksigen dari paru-paru masuk ke jantung disebut sebagai .... A. vena pulmonalis D. arteriol B. arteri pulmonalis E. aorta C. vena kava superior11. Bila orang terlalu banyak duduk biasanya akan mengalami gangguan pada pembuluh darah yang disebut .... A. hipertensi D. ambeien B. hipotensi E. stroke C. varises Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 49
  • Beberapa Sistem Organ Manusia12. Penyakit maag disebabkan oleh .... A. kelebihan asam lambung B. peradangan pada kerongkongan C. peradangan pada lambung D. kebocoran pada lambung E. peradangan pada usus13. Pencernaan mekanik terjadi pada .... A. mulut D. usus halus B. kerongkongan E. usus besar C. lambung14. Gangguan yang terjadi akibat penyerapan air berlebih di usus besar disebut .... A. diare D. peritonitis B. konstipasi E. maag C. wasir15. Jumlah ruang pada jantung manusia adalah .... A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 516. Zat - zat berikut diangkut dan disebarkan melalui peredaran darah, kecuali .... A. oksigen D. sari-sari makanan B. karbon dioksida E. cairan getah bening C. hormon17. Vitamin yang berperan dalam proses pembekuan darah adalah .... A. vitamin A D. vitamin E B. vitamin B E. vitamin K C. vitamin C18. Bagian paru-paru berupa kantung yang sangat tipis dan lembab disebut .... A. pleura D. bronkus B. alveolus E. lobus C. bronkiolus19. Berikut merupakan makanan yang merupakan sumber karbohidrat, kecuali .... A. beras D. permen B. singkong E. daging C. sagu20. Vitamin A banyak terdapat dalam .... A. wortel D. tempe B. hati E. sayuran hijau C. tomat50 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Bab 3 Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Tujuan PembelajaranSetelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:• mengidentifikasi struktur dan fungsi jaringan tumbuhan;• mendeskripsikan proses perolehan nutrisi dan transformasi energi pada tumbuhan hijau;• mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan;• mengidentifikasi hama dan penyakit pada organ tumbuhan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Peta Konsep Fotosintesis melalui Gerak Hama dapat Fungsi terganggu tumbuhan berupa Hidup oleh Penyakit seperti bertujuan untuk disebabkan oleh Tropisme menjalankan Nasti Virus Bakteri Jamur Taksis Sistem dalam KehidupanTumbuhan terdiri dari Sistem Tunas Sistem Akar dengan di bawah tanah untuk menyerap Organ Organ tidak pokok pokok yaitu yaitu Mineral untuk tempat Air untuk terjadinya Daun Batang Bunga Buah Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 51
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Tumbuhan tingkat tinggi adalah tumbuhan yang Daun sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Kotiledon Tumbuhan yang memiliki bagian tubuh seperti ini termasuk tumbuhan berpembuluh. Batang Sistem Seperti halnya hewan, tumbuhan tingkat tinggi tunas pun memiliki sistem organ. Organ pada tumbuhan yang pokok adalah akar, batang dan daun, dan tumbuhan hanya memiliki dua sistem organ, yaitu sistem akar dan sistem tunas. (Gambar 3.1). Inilah Sistem yang menunjukkan bahwa tumbuhan adalah akar organisme yang lebih sederhana dari hewan. Sistem tunas adalah bagian tumbuhan yang ada di atas Gambar 3.1 Sistem pada tumbuhan. tanah. Sistem tunas terdiri dari daun, batang, kuncup Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ dan bunga. 3.1 Struktur dan fungsi jaringan tumbuhan Cahaya Co2 O2 Tumbuhan memiliki sistem yang bertujuan untuk menja- lankan fungsi hidup tumbuhan. Daun membentuk Fungsi hidup tumbuhan tergan- sistem fotosintesisBatang tersusun Daun yang tung pada kemampuannya mela-atas sistem menyediakan kukan fosintesis yang ditunjangpembuluh angkut, makanan bagitranspor air, tumbuhan oleh berbagai sistem lain. (Gambarunsur hara danhasil fotosintesis 3.2) Pada setiap sistem ditunjang oleh beragam jaringan dengan Akar merupakan sistem penyerapan fungsi berbeda namun saling yang menyerap unsur hara dan air menunjang. H 2O dari dalam tanah Tumbuhan hanya tersusun Gambar 3.2 Fungsi bagian tumbuhan dari tiga jenis jaringan, yaitu Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ jaringan kulit, jaringan dasar dan jaringan pengangkut. Jaringan kulit atau sering disebut juga sebagai jaringan epidermis, tersusun dari sel-sel epidermis. Sesuai namanya jaringan kulit terdapat pada bagian luar tumbuhan bagian akar, batang dan daun. Jaringan kulit berfungsi sebagai pelindung jaringan lain pada tumbuhan. Jaringan dasar merupakan jaringan yang tersebar di seluruh bagian tubuh tumbuhan, baik pada bagian akar, batang, daun, biji ataupun buah. Parenkim, kolenkim dan sklerenkim merupakan jaringan yang termasuk dalam kelompok jaringan dasar. Parenkim adalah sel yang hidup pada tumbuhan dewasa. Fungsi utamanya adalah sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan. Jaringan kolenkim berfungsi sebagai penyokong tumbuhan. Sel kolenkim ditandai dengan dinding sel yang tebal. Jaringan sklerenkim juga berfungsi sebagai52 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhanpenyokong tumbuhan. Dinding sel jaringan sklerenkim lebih kerasdibanding kolenkim, karena dinding sel keduanya tebal. (Gambar 3.3 ).Sklerenkim banyak terdapat pada bagian batang dan tulang daun. Sifatnyayang keras menyebabkan sklerenkim berfungsi sebagai pelindung biji ataubuah dari luar seperti pada biji kenari atau tempurung kelapa. Dinding sel kedua Dinding sel yang tebal pertama Gambar 3.3 Jaringan sklerenkim Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Jaringan pengangkut pada akar terdiri atas pembuluh tapis(floem) danpembuluh kayu(xilem). Sel pada jaringan pembuluh tapis memiliki dindingsel yang melintang dan memiliki pori sehingga hampir seperti ayakan. Poripada pembuluh ini merupakan sarana untuk sitoplasma agar dapatmengalir dari satu sel ke sel yang lain. (Gambar 3.4). Floem Lembar penyaring Tabung penyaring Pembuluh Tabung Sel penyaring Sel companion companion xilem floem Gambar 3.4 Jaringan pengangkut Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Sel tanaman berasal dari pertumbuhan dan perkembangan meristem, yangkemudian berkembang menjadi beragam jenis sel. Sel-sel tersebut kemudianmembentuk jaringan sesuai kesamaan bentuk dan fungsinya. Meristem terletakpada bagian tubuh tumbuhan yang merupakan pusat pertumbuhan sepertipada lembaga, ujung akar, ujung batang, kuncup dan kambium. Lembagaatau embrio, juga memiliki meristem yang membentuk jaringan-jaringan lain. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 53
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Tumbuhan terdiri dari organ pokok akar, batang dan daun. Bunga dan buah bukan merupakan organ pokok, karena selain tidak semua tumbuhan memiliki bunga atau buah, bunga dan buah pun merupakan cabang yang berubah bentuk dan tumbuh terbatas. A. Akar Epidermis Jaringan penyusun bagian ujung akar adalah jaringan epidermis, Cabang korteks, endodermis dan silinder pusat. Epidermis akar (Gambar 3.5). Pada jaringan kulit luar Rambut atau epidermis terbentuk tonjolan yang akar merupakan perpanjangan dari epider- Stele mis dengan perubahan fungsi sebagai Korteks tempat penyerapan air dan garam Meristem dasar Prokambium Protoderma mineral dari dalam tanah.ProtodermaMeristem apical Meristem dasar Prokambium Adanya meristem pada ujung akar Tutup akar Meristem apical merupakan pusat pertumbuhan akar, sehingga akar dapat tumbuh meman- Gambar 3.5 Jaringan ujung akar jang sesuai dengan semakin besarnya Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ pohon, sehingga akar menguatkan pohon dengan semakin dalam menancap kedalam tanah, pemanjangan akar juga sering dilakukan pohon sebagai langkah adaptasi terhadap keadaan lingkungan untuk mencari sumber air. Korteks pada akar tersusun dari sel-sel parenkim yang tersusun melingkar sehingga membentuk jaringan tebal. Korteks terletak dibawah epidermis dan jaringan silinder pusat. Sel korteks berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan, sehingga akar juga memiliki fungsi sebagai tempat penyimpanan makanan, terutama pada tumbuhan monokotil seperti ubi kayu, wortel dan lain-lain. Tumbuhan berdasarkan jenis akarnya dapat dibedakan menjadi tumbuhan berakar tunggang dan tumbuhan berakar serabut. Tumbuhan dengan akar tunggang, biasanya dimiliki oleh tumbuhan seperti mangga dan kelompok tumbuhan dikotil lainnya. Akar serabut dimiliki oleh wortel dan tumbuhan monokotil lainnya. Intipati Floem Xilem Xilem Floem Silinder Jaringan xilem dan floem pada akar Silinder pusat pusat Endodermis tumbuhan dikotil berbentuk seperti Korteks Endodermis Korteks bintang. Xilem terletak dibagian Akar Akar Monokotil tengahnya, sedangkan floem dibagian Dikotil Gambar 3.6 lengan, sedangkan pada tumbuhan Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ monokotil xilem dan floem tersusun berselang seling. (Gambar 3.6). Fungsi akar sebagai penyerap air dan unsur unsur hara dalam tanah merupakan hasil kerjasama antara jaringan xilem, jaringan floem, dan jaringan epidermis.54 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan TumbuhanB. Batang Batang terbentuk dari jaringan epidermis, jaringan parenkim, jaringankorteks, jaringan xilem dan jaringan floem. Fungsi batang adalah mengangkutair dan unsur hara dari akar ke daun. Batang juga berfungsi mengangkutmakanan hasil fotosintesis dari daun dan mengedarkannya ke seluruh tubuhtumbuhan. Pada beberapa tumbuhan, batang juga berfungsi sebagai tempatpenyimpanan cadangan makanan. Pernapasan pada tumbuhan terjadi juga padabatang. Di batang, oksigen masuk ke batang melaluilentisel, kemudian beredar secara difusi melaluiruang antar sel dan berdifusi ke sel-sel lainnya. Sisapernapasan, yaitu karbondioksida dikeluarkanmelalui lentisel. Keluar masuknya udara pernapasanini terjadi secara difusi. Kambium hanya dimiliki oleh tumbuhandikotil (berkeping dua) dan tumbuhan kelompokgymnospermae (berbiji terbuka). Kambium menye-babkan tumbuhan dapat memperbesar batangnya.(Gambar 3.7) Gambar 3.7 Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/C. Daun Daun terbentuk oleh jaringan epidermis, Kutikulajaringan tiang, jaringan bunga karang, jaringan xilem Epidermisdan jaringan floem. Jaringan epidermis pada daun atasbagian bawah dapat mengalami perubahan bentukmenjadi stomata. Selain menjadi stomata, jaringanepidermis pada daun juga dapat membentuk lapisanlilin dan lapisan kutikula pada bagian atas permukaan Epidermisdaun (Gambar 3.8) bawah Pernapasan pada tumbuhan terjadi di seluruh Sel penjagabagian tumbuhan, seperti daun, batang, dan akar. StomataDi daun, oksigen masuk melalui stomata. Oksigen Kutikulatersebut kemudian menuju ke sel palisade dan Gambar 3.8 Jaringan pada daun Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/jaringan bunga karang. Sel palisade dan jaringanbunga karang menggunakan oksigen yang dihasilkan. Daun memiliki jaringan epidermis yang berubah Epidermis atasbentuk menjadi stomata, dimana stomata menjadi Palisadetempat terjadinya pertukaran gas. Pada daun Sponsterdapat dua macam jaringan parenkim, yaitujaringan tiang (palisade) dan jaringan bunga karang Epidermis bawahatau spons. (Gambar 3.9). Palisade banyak terdapat Gambar 3.9 Parenkim pada dauntepat dibawah jaringan epidermis, sedangkan spons Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 55
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan di bawah selapis atau dua lapis palisade. Sel-sel pada jaringan parenkim daun banyak mengandung kloroplas. Kloroplas sangat berperan dalam peristiwa fotosintesis yang dilakukan tumbuhan Jaringan kolenkim berfungsi sebagai penyokong tumbuhan. Sel kolenkim ditandai dengan dinding sel Dinding sel yang tebal. (Gambar 3.10). Jaringan ini ditemukan yang tebal pada tumbuhan dewasa. banyak terdapat pada Gambar 3.10 Sel jaringan kolenkim Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ tangkai daun. Latihan 3.11. Apa yang disebut sebagai meristem? Pada bagian tumbuhan mana kita dapat menemukan meristem ? Apa fungsinya ?2. Apa yang dimaksud dengan jaringan kulit? Bagaimana bentuk selnya? Dan apa kegunaannya?3. Apa perbedaan xilem dan floem? Termasuk dalam jaringan apa? Dan apa fungsinya?4. Apa yang dimaksud dengan organ? Bagaimana hubungannya dengan jaringan dan sel penyusun sel?5. Apa saja yang termasuk organ pada tumbuhan? Apa fungsinya ? 3.2 Fotosintesis Semua makhluk hidup memerlukan makanan untuk pertumbuhannya, demikian juga tumbuhan. Berbeda dengan hewan dan manusia, tumbuhan hijau membuat sendiri makanannya melalui proses fotosintesis, sehingga disebut makhluk autotrof. Fotosintesis merupakan proses tanaman meng- gunakan energi dari sinar matahari untuk menghasilkan gula, yang akan digunakan sebagai energi untuk hidup. Perubahan energi sinar matahari yang tidak tampak menjadi energi kimia dilakukan oleh zat hijau daun yang disebut sebagai klorofil. Proses fotosintesis menggunakan air dan karbondioksida untuk menghasilkan gula dan oksigen. 6H2O + 6CO2 ⎯→ C6H12O6 + 6O2 Pada umumnya fotosintesis terjadi di daun, walaupun pada beberapa pohon fotosintesis dapat terjadi pada bagian batang atau diseluruh bagian tumbuhan yang mengandung klorofil. Selain keberadaa organ fotosintesis pada daun yang mengandung klorofil, berjalan tidaknya fotosintesis dipengaruhi oleh ada tidaknya energi cahaya dan ketersediaan bahan- bahan fotosintesis seperti air dan karbondioksida.56 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Air dan garam mineral dari dalam tanah sampai ke daun melaluipembuluh kayu. Di ujung tulang daun, air keluar dari pembuluh kayu danmasuk ke sel bunga karang serta sel palisade. Di tempat itu, sebagian airdigunakan untuk fotosintesis dan sebagian dikeluarkan melalui penguapan.Glukosa hasil fotosintesis diangkut dan diedarkan oleh pembuluh tapis keseluruh bagian tumbuhan. (Gambar 3.11) Cahaya CO2 O2 Kutikula Epidermis atas Palisade Daun Xilem Floem Epidermis bawah Spons Sel penjaga Stomata H2O Kutikula Gambar 3.11 Fotosintesis pada daun Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Cahaya yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan fotosintesisbiasanya diperoleh dari cahaya matahari, namun dapat juga disediakan olehmanusia dengan menggunakan lampu. Tumbuhan memiliki kepekaantertentu terhadap cahaya, sehingga jika kita menggunakan cahaya buatankita harus memperhatikan intensitas cahaya, karena pada beberapa tumbuhanintensitas yang terlalu kuat akan menghancurkan kloroplas. Air dapat masuk kedalam tubuh tumbuhan melalui pembuluh kayukarena gaya kohesi dan adhesi antara air dan pembuluh kayu. (Gambar 3.12).Air yang digunakan saat fotosintesis atau karena penguapan akan digantikanoleh air dari xilem pada daun, sehingga air dari xilem pada bagian batangakan naik, begitu juga pada bagian akar akan naik menggantikan keberadaanair dalam xilem batang, dan akar akan menggantikan air dengan mengambilnyadari dalam tanah. Gambar 3.12 Gaya kohesi dan adhesi pada tumbuhan Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 57
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Daun selain berfungsi sebagai tempat proses fotosintesis berlangsung, juga berfungsi sebagai tempat pernafasan dengan adanya stomata pada daun.(Gambar 3.13). Karbondioksida masuk melalui stomata, dan pada jaringan palisade pada proses fotosintesis bersama air diubah menjadi makanan dengan bantuan cahaya. Menutup Membuka Molekul air Sel penjaga Serat selulosa Gambar 3.13 Stomata Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Faktor lain yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah suhu. Suhu yang terlalu tinggi membuat enzim fotosintesis rusak, selain itu mempengaruhi kelembaban udara, sehingga daun akan mengering dan mati. Hasil fotosintesis berupa makanan pun disebarkan melalui pembuluh tapis ke seluruh tubuh. Hasil fotosintesis tersebut digunakan untuk membangun tubuh tumbuhan, memperbaiki sel yang rusak dan bila terdapat sisa akan disimpan sebagai cadangan makanan. Latihan 3.21. Apa yang dimaksud dengan fotosintesis ? Apa semua tumbuhan dapat melakukan fotosintesis ? Jelaskan !2. Bagaimana karakteristik jaringan palisade? Apa hubungannya dengan proses fotosintesis ? Jelaskan!3. Faktor-faktor apa yang dapat mendukung fotosintesis ?4. Bagaimana cara air yang merupakan bahan baku fotosintesis dapat masuk dalam tubuh tumbuhan ? 3.3 Gerak Tumbuhan Salah satu ciri pada makhluk hidup adalah mampu bergerak. Gerak pada tumbuhan berbeda dengan gerak hewan yang menggunakan otot. Gerak pada tumbuhan terjadi karena proses tumbuh atau karena rangsangan dari luar. Tumbuhan memberi tanggapan terhadap rangsangan58 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhanyang berasal dari cahaya, gaya tarik bumi, dan air. Ada pula tumbuhanyang peka terhadap sentuhan dan zat kimia. Tanggapan tumbuhanterhadap rangsangan tersebut disebut daya iritabilitas atau daya pekaterhadap rangsangan. Gerak pada tumbuhan terbatas pada bagian tertentu tubuh tumbuhan.Misalnya, gerakan ujung tunas ke arah cahaya, gerakan akar menembus tanah,gerakan sulur membelit, dan gerakan karena sentuhan. Gerak yang mendekatiarah rangsangan merupakan gerak positif, sedangkan gerak menjauhi rangsanganmerupakan gerak negatif. Pada dasarnya ada dua macam gerak tumbuhan, yaitugerak tropisme dan gerak nasti. Gerak tropisme merupakan gerak yang dipengaruhioleh arah datangnya rangsangan, sedangkan gerak nasti merupakan tanggapanyang tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Selain itu ada gerak taksis, yaitu gerak yang merupakan gerak berpindahtempat sebagian atau seluruh bagian tumbuhan. Gerak taksis ini umumnyaterjadi pada tumbuhan tingkat rendah. Pada tumbuhan lumut terjadi geraksel gamet jantan menuju sel gamet betina. Pergerakan ini terjadi karena adanyazat kimia pada sel gamet betina. Gerak ini merupakan gerak perpindahantempat sebagian tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan zat kimia, makadisebut gerak kemotaksis.A. Gerak Tropisme Ujung batang tumbuhan selalu tumbuh ke arah sumber cahaya. Bilacahaya datang dari atas, tumbuhan akan tumbuh tegak mengarah ke atas.Hal ini dapat kamu amati pada tumbuhan yang hidup di alam bebas.Tanaman pot yang diletakkan di dalam ruangandan men-dapat cahaya dari samping, ujungbatangnya akan tumbuh membengkok ke arahdatangnya cahaya. Gerak tumbuhan yangdipengaruhi oleh arah datangnya rangsangandisebut tropisme. Tropisme yang disebabkan olehrangsangan cahaya disebut fototropisme. Pada tumbuhan, bagian yang peka terhadap (a) (b) (c) (d)rangsangan adalah bagian ujung tunas. Bila geraktersebut mengarah ke sumber rangsangan disebut Gambar 3.14 Gerak fototropismefototropisme positif, misalnya gerak pada ujung ujung tunastunas. (Gambar 3. 14) Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ Perhatikan dengan teliti keempat biji yang baru berkecambah padagambar tersebut. Ujung tunas biji (a) dibiarkan terbuka, ujung kecambah (b)ditutup dengan karbon, ujung kecambah (c) ditutup dengan plastik transparandan kecambah (d) bagian batangnya ditutup dengan karbon. Biji-biji tersebutdiberi rangsangan cahaya dari arah samping kanan. Setelah 24 jam ternyatakecambah (b) batangnya tetap tumbuh ke atas, sedangkan kecambah (a), (c)dan (d) ujung tunasnya tumbuh membengkok ke arah datangnya sinar. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 59
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Kecambah (b) tetap tumbuh tegak walaupun mendapat cahaya dari samping. Hal ini terjadi karena bagian yang peka, yaitu ujung tunas, tertutup oleh karbon sehingga ujung tunas tidak menerima rangsangan cahaya. Akibatnya gerak fototropisme positif tidak terjadi. Pada kecambah (a), ujung tunas tumbuhan membengkok ke samping ke arah cahaya. Pada kecambah (c) walaupun tertutup tetapi tetap tembus cahaya sehingga tunas tetap membelok ke samping. Batang yang tertutup karbon tidak menghalangi pertumbuhan tunas ke arah cahaya, karena bagian yang peka cahaya adalah ujung tunas, sehingga pada kecambah (d) tetap terjadi gerak fototropisme positif. Akar tumbuhan selalu tumbuh ke arah bawah akibat rangsangan gaya tarik bumi (gaya gravitasi). Gerak tumbuh akar ini merupakan contoh lain dari gerak tropisme. Gerak yang disebabkan rangsangan gaya gravitasi disebut geotropisme. Karena gerak akar diakibatkan oleh rangsangan gaya tarik bumi dan arah gerak menuju datangnya rangsangan, maka gerak tumbuh akar disebut geotropisme positif. Jika biji jagung yang baru berkecambah diletak- kan mendatar, maka pertumbuhan akar akan mem- belok ke arah bawah, dan ujung batang membelok ke atas. (Gambar 3.15). Gerak tropisme lainnya misalnya gerak tumbuh akar yang dipengaruhi ketersediaan air tanah disebutGambar 3.15 Gerak geotropisme akar Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ dengan gerak hidrotropisme. Biasanya akar tumbuh lurus ke arah bawah untuk memperoleh air dari dalam tanah. Akan tetapi, jika pada arah ini tidak terdapat cukup air, maka akar akan tumbuh membelok ke arah yang cukup air. Dengan demikian, arah pertumbuhan mungkin tidak searah dengan gaya tarik bumi. Gerak akar menuju sumber air ini disebut gerak hidrotropisme positif. Gerak tropisme dapat juga dialami oleh tumbuhan ketika berinteraksi dengan benda padat, misalnya saat suatu kawat besi didekatkan pada tanaman Gambar 3.16 Gerak tigmotropisme kacang, maka kawat akan dibelit. Gerak seperti ini Sumber : http://www.emc.maricopa.edu/ disebut sebagai tigmotropisme.(Gambar 3.16) B. Gerak Nasti Tumbuhan itu adalah tumbuhan putri malu atau si kejut. Apabila tumbuhan putri malu disentuh, daun-daunnya akan segera menutup. Arah penutupan daun tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Gerak tumbuhan yang arahnya tidak terpengaruh oleh arah datangnya rangsangan disebut nasti. Nasti yang terjadi karena rangsangan sentuhan seperti pada putri malu disebut tigmonasti.60 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Contoh lain gerak nasti terjadi pada bunga pukul empat. Bunga inimekar pada sore hari karena rangsangan cahaya matahari pada saat itu.Gerak nasti yang disebabkan rangsangan cahaya matahari seperti padabunga pukul empat itu disebut fotonasti.3.4 Hama dan Penyakit pada Tumbuhan Para petani baik yang menanam padi, cabe, singkong, jagung atau puntanaman lainnya menghadapi berbagai kendala dalam menanam tanamantersebut agar dapat dipanen dalam jumlah dan mutu yang memuaskan.Selain menghadapi kendala dari alam berupa curah hujan, angin, ataubanjir, para petani biasa dihadapkan pada masalah hama dan penyakit yangmenyerang tanaman mereka. Hama merupakan hewan, seperti tikus, ulat danhewan lain yang memakan, mengganggu ataumerusak tanaman. Ulat biasanya menyerang bagiandaun dan buah dari tanaman (Gambar 3.17). Setiaptanaman menghadapi hama yang berbeda. Padi, selain sering dimakan dan dirusak tikus danburung pipit juga sering diserang oleh sejenis hamayang dikenal dengan hama wereng. Biasanya untukmengatasi tikus para petani sering mengadakanperburuan tikus, untuk menghadapi burung biasanyadiletakkan orang-orangan sawah untuk menakut- Gambar 3.17 Daun yang dimakan ulat.nakuti, namun hama wereng relatif sulit ditanggulangi. Sumber : Dokumentasi penulis Hama tidak hanya datang dari permukaan tanah,bisa juga dari dalam tanah sendiri. Hama sepeti inisering menyerang tanaman yang diambil umbinyaterutama kentang. Hama yang dikenal dengan nematodasistem kuning ini menyerang disaat musim hujan,akibatnya kentang menjadi sakit yang ditandaidengan menguningnya daun dan kemudian mati. Gajah juga sering merusak lahan pertanianterutama untuk lahan yang berada di pinggir hutan.Satu ekor gajah memerlukan minimal 3 km2 sebagaitempat hidupnya. Gajah biasanya memakantanaman dan merusak lahan yang merupakan areatempat hidupnya. Saat manusia merambah hutandimana tempat gajah mencari makanan, maka gajahakan tetap menganggap sebagai daerah kekuasaannya. Gangguan dari hewan dikategorikan sebagaihama jika terjadi dalam jumlah yang besar, kalau Gambar 3.18 Gajahhanya satu ekor ulat atau tikus saja kita belum Sumber : http://wordwildlifefund.org/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 61
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan menyebutnya sebagai hama. Hama timbul biasanya karena adanya ketidak seimbangan dalam ekosistem yang menghambat kerja salah satu aliran makan-memakan. Dalam mengatasi hama seperti ulat pun kita dapat menggunakan pemangsa yang lebih tinggi seperti burung atau laba-laba. Namun karena penggunaan insektisida untuk mengatasi ulat, biasanya laba-laba ikut mati berikut ulat, dan burung pun mengalihkan sasarannya pada padi itu sendiri jika tidak ada ulat. Berbeda dengan hama, penyakit yang dialami oleh tanaman disebabkan oleh serangan virus, bakteri atau jamur. Penyakit menyerang tanaman dari dalam, sehingga fungsi dan kerja jaringan pada tumbuhan dapat terganggu dan akhirnya mati. Virus yang sering menyerang tumbuhan tembakau disebut sebagai Tobacco Mosaic (Gambar 3.19). Virus ini menyebabkan daun tembakau rusak dengan bercak- bercak putih dan menghambat proses fotosintesis daun. Virus ini sangat merugikan, karena bukan hanya satu lembar daun yang rusak dari setiap tanaman Gambar 3.19 Virus Tobacco Mosaic tembakau, tapi keseluruhannya. Selain itu gangguan Sumber: : http://mrsec.wisc.edu/ virus belum dapat ditanggulangi jika sudah terserang. Apakah kamu pernah melihat daun dipenuhi serbuk putih yang bila tergoyang akan beterbangan? Serbuk putih itu sebenarnya adalah jamur sphaerotecha mascularis. Keberadaan jamur ini akan menimbulkan gangguan berupa kerusakan pada daun, daun sering menjadi menggulung dan gagal terbentuk. Penyakit ini mudah terbentuk dan menyebar dengan cepat karena sporanya mudah tertiup angin. Untuk mengatasi jamur ini dapat digunakan fungisida ketika jumlahnya masih sedikit, namun sebaiknya tidak digunakan untuk tanaman yang di petik hasilnya berupa daun, dan untuk tanaman seperti strawbery pun sebaiknya digunakan sebelum menghasilkan buah. Pohon pisang biasa terkena penyakit yang disebut dengan penyakit darah. Tanda pisang yang terkena penyakit ini bila kita potong akan mengeluarkan cairan kental seperti darah. Penyakit ini disebabkan adanya bakteri pada bonggol pisang yaitu bakteri pseudomonas celebensis. Latihan 3.31. Jelaskan apa perbedaan antara hama dan penyakit!2. Sebutkan hama-hama yang biasa menyerang padi, dan bagaimana cara mengatasinya?3. Apa peranan manusia dalam menimbulkan yang akan menganggu tanaman?4. Sebutkan contoh penyakit pada tanaman yang disebabkan oleh virus!5. Sebutkan jenis hama dan penyakit yang kamu temui disekitarmu?62 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan Rangkuman• Tumbuhan hanya memiliki dua sistem organ, yaitu sistem akar dan sistem tunas.• Tumbuhan hanya tersusun dari tiga jenis jaringan, yaitu jaringan kulit, jaringan dasar dan jaringan pengangkut.• Jaringan kulit atau sering disebut juga sebagai jaringan epidermis, tersusun dari sel-sel epidermis. Sesuai namanya jaringan kulit terdapat pada bagian luar tumbuhan bagian akar, batang dan daun. Jaringan kulit berfungsi sebagai pelindung jaringan lain pada tumbuhan.• Jaringan dasar merupakan jaringan yang tersebar di seluruh bagian tubuh tumbuhan, baik pada bagian akar, batang, daun, biji ataupun buah. Parenkim, kolenkim dan sklerenkim merupakan jaringan yang termasuk dalam kelompok jaringan dasar.• Jaringan pengangkut pada akar terdiri atas pembuluh tapis(floem) dan pembuluh kayu(xilem).• Sel tanaman berasal dari perkembangan meristem, yang kemudian berkembang menjadi beragam jenis sel.• Tumbuhan terdiri dari organ pokok akar, batang dan daun. Bunga dan buah bukan merupakan organ pokok, karena merupakan cabang yang berubah bentuk dan tumbuh terbatas.• Fotosintesis merupakan proses tanaman menggunakan energi dari sinar matahari untuk menghasilkan gula oleh zat hijau daun atau klorofil, yang akan digunakan sebagai energi untuk hidup.• Faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah ketersediaan air, karbon dioksida, energi(matahari) dan suhu.• Gerak pada tumbuhan terjadi karena proses tumbuh atau karena rangsangan dari luar. Dua macam gerak tumbuhan, yaitu gerak tropisme dan gerak nasti. Pada tumbuhan tingkat rendah terjadi juga gerak perpindahan tempat atau gerak taksis.• Gerak tumbuhan yang dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan disebut tropisme. Tropisme yang disebabkan oleh rangsangan cahaya disebut fototropisme. Gerak yang disebabkan rangsangan gaya gravitasi disebut geotropisme. Gerak tropisme lainnya misalnya gerak tumbuh akar yang dipengaruhi ketersediaan air tanah disebut dengan gerak hidrotropisme. Gerak tropisme saat tumbuhan berinteraksi dengan benda padat disebut tigmotropisme.• Gerak tumbuhan yang arahnya tidak terpengaruh oleh arah datangnya rangsangan disebut nasti. Nasti yang terjadi karena rangsangan sentuhan seperti pada putri malu disebut tigmonasti. Gerak nasti yang disebabkan rangsangan cahaya disebut fotonasti.• Hama merupakan hewan, seperti tikus, ulat dan hewan lain yang memakan, menganggu atau merusak tanaman.• Penyakit pada tanaman disebabkan oleh serangan virus, bakteri atau jamur. Virus yang sering menyerang tumbuhan tembakau disebut sebagai Tobacco Mosai. Serbuk putih yang sering merusak daun adalah jamur sphaerotecha mascularis. Pohon pisang bisa terkena penyakit yang disebut dengan penyakit darah yang disebabkan oleh bakteri pseudomonas celebensis. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 63
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan RefleksiTumbuhan merupakan organisme autotrop, yaitu organisme yang dapatmemproduksi makanan sendiri melalui proses fotosintesis sama halnya sepertimahluk hidup lainnya tubuh tumbuhanpun tersusun atas banyak sel, beranekajenis jaringan dan macam-macam organ. Proses fotosintesis yang memerlukan bahanbaku berupa air dan karbondioksida berlangsung terutama dalam organ dauntepatnya pada jaringan tiang atau palisade. Uji Kompetensi ×Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar!1. Bagian daun yang melakukan fotosintesis adalah .... A. plastida D. kortex B. lenti sel E. kutikula C. stomata2. Berikut ini merpakan faktor yang mempengaruhi jalannya fotosintesis, kecuali .... A. kadar oksigen D. kadar air B. kadar karbondioksida E. suhu C. kadar sinar matahari3. Yang berfungsi mengangkut hasil fotosintesis adalah .... A. xilem D. lenti sel B. stomata E. palisade C. floem4. Jaringan epidermis pada bagian bawah daun berubah bentuk menjadi .... A. lapisan kutikula D. lentisel B. lapisan lilin E. palisade C. stomata5. Jaringan meristem terdapat pada bagian tumbuhan, kecuali .... A. lembaga D. kambium B. ujung akar E. daun C. ujung batang6. Sistem tunas terdiri dari bagian tumbuhan berikut kecuali .... A. akar D. kuncup B. batang E. bunga C. daun64 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan7. Tumbuhnya akar ke bawah merupakan gerak .... A. geotropisme D. hidrotropisme B. nasti E. kemonasti C. fototropisme8. Ujung akar dapat tumbuh memanjang karena adanya .... A. jaringan epidermis D. jaringan sklerenkim B. jaringan kolenkim E. jaringan meristem C. jaringan parenkim9. Gerak akar menuju sumber air ini disebut gerak .... A. hidrotropisme positif D. geotropisme negatif B. hidrotropisme negatif E. tigmotropisme C. geotropisme positif10. Tempurung kelapa sangat keras karena tersusun dari .... A. jaringan epidermis D. jaringan sklerenkim B. jaringan kolenkim E. jaringan meristem C. jaringan parenkim11. Berikut ini yang tidak termasuk dalam hama adalah .... A. tikus D. hama wereng B. ulat sutra E. babi hutan C. gajah liar12. Jaringan yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan adalah …. A. jaringan epidermis D. jaringan sklerenkim B. jaringan kolenkim E. jaringan meristem C. jaringan parenkim13. Gerakan putri malu menutup daun saat disentuh disebut sebagai gerak .... A. geotropisme D. tigmonasti B. hidrotropisme E. fotonasti C. fototropisme14. Tumbuhan dikotil dapat memperbesar batang karena terdapatnya .... A. korteks D. lentisel B. stele E. intipati C. kambium Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 65
  • Sistem dalam Kehidupan Tumbuhan15. Gerak fototropisme ditunjukkan oleh gerak …. A. bunga pukul empat menutup daun di sore hari B. akar mendekati sumber air C. bunga matahari menghadap sumber cahaya D. akar tumbuhan menuju pusat bumi E. akar bakau merambat ke atas16. Tumbuhan dapat melakukan respirasi pada batang melalui .... A. stomata D. xilem B. lentisel E. floem C. kambium17. Pada umumnya akar menuju ke pusat bumi karena pengaruh gaya gravitasi, tetapi bakau tidak demikian. Gerakan akar pada bakau disebut .... A. geotropisme positif D. tigmotropisme negatif B. geotropisme negatif E. fototropisme C. tigmotropisme positif18. Korteks yang terdapat pada batang berfungsi sebagai .... A. tempat penyimpanan makanan B. jalan respirasi C. tempat pembesaran batang D. pengangkutan air E. pengangkutan hasil fotosintesis19. Penyakit tanaman yang tidak bisa disembuhkan dengan penyemprotan obat- obatan adalah .... A. penyakit darah pada pisang B. serbuk putih pada daun C. serangan TMV pada tembakau D. serangan kutu loncat E. serangan bakteri pada daun strawberi20. Gerak tropisme dapat juga dialami oleh tumbuhan ketika berinteraksi dengan benda padat disebut .... A. geotropisme B. tigmotropisme C. hidrotropisme D. fototropisme E. kemotropisme66 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Partikel Materi Bab 4 Partikel Materi Tujuan PembelajaranSetelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:• menjelaskan konsep atom, ion, dan molekul;• menghubungkan konsep atom, ion, dan molekul dengan produk kimia sehari-hari;• membandingkan molekul unsur dan molekul senyawa. Peta Konsep Partikel Materi dapat berupa Kation Anion terdiri dari Atom Molekul Ion bentuk partikel bentuk partikel dari dari Unsur dapat berupa Senyawa untuk untuk Molekul Molekul unsur senyawa Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 67
  • Partikel Materi Partikel materi merupakan bagian terkecil dari suatu materi yang masih memiliki sifat dari materi tersebut. Partikel tidak dapat dilihat dengan mata telanjang . Ada tiga jenis partikel materi, yaitu : atom, molekul dan ion. 4.1 Atom Atom merupakan partikel terkecil dari suatu unsur. Secara sederhana kita mengambarkan sebuah atom sebagai bola, seperti yang digambarkan Dalton. Berbeda dengan Dalton yang memberi gambar pada setiap bolanya, kita dapat mengambar atom sebagai bola dengan beragam warna dan beragam ukuran. Gambar 4.1 hidrogen oksigen karbon nitrogen belerang fosfor Gambar 4.1 Penggambaran beberapa atom Sumber : Dokumentasi penulis Unsur merupakan zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi unsur lain melalui reaksi kimia biasa. Beberapa unsur memiliki partikel penyusunnya berupa atom yang tersusun dalam bentuk kisi kristal tertentu. (Gambar 4.2). Besi Seng Gambar 4.2 Berbentuk atom dalam susunan kristal Sumber : http/webelement.com68 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Partikel Materi Unsur yang memiliki partikel penyusun atom biasanya adalah unsur-unsur logam, seperti besi, tembaga, seng, alumunium dan lain-lain. Atom-atom ini walaupun membentuk satu kristal, tetapi atom tersebut berdirisendiri. Unsur logam pada tabel periodik unsur ditunjukkan dengan warnahijau.(Gambar 4.3) Tabel Periodik Unsur-Unsur Gambar 4.3 Tabel periodik unsur Sumber : Dokumentasi penulis4.2 Molekul Molekul merupakan gabungan dari dua atau lebih atom sejenis atauberlainan yang membentuk ikatan kovalen. Molekul dapat berupa molekulunsur dan molekul senyawa. Molekul unsur merupakan molekul yang terbentuk dari atom-atomsejenis, Molekul tersebut merupakan partikel terkecil penyusun suatu unsur.Unsur-unsur yang satuan terkecilnya adalah molekul adalah unsur nonlogam, Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 69
  • Partikel Materi seperti belerang, fosfor, hidrogen, oksigen dan sebagainya.(Gambar 4.4) Dalam sistem periodik unsur-unsur nonlogam ditunjukkan dengan warna kuning. (Gambar 4.3). Belerang Fosfor Berbentuk molekul dengan 8 buah atom (S8) Berbentuk molekul dengan 4 buah atom(P 4 ) Gambar 4.4 Molekul unsur Sumber : Dokumentasi penulis Molekul unsur yang merupakan gabungan dari dua buah atom disebut molekul diatomik. (Gambar 4.5). Unsur nonlogam yang membentuk molekul diatomik diantaranya adalah hidrogen, klor, flour, iod, brom. oksigen nitrogen klor Gambar 4.5 Molekul diatomik Sumber : dokumen penulis Molekul senyawa merupakan gabungan dari dua atau lebih atom tidak sejenis.contoh : - molekul air (H2O)yang terdiri dari 2 atom hidrogen dan oksigen - molekul metana (CH4) terdiri dari 1 atom karbon dan 4 atom hidrogen - molekul asam asetat (CH3COOH ) gabungan dari 2 atom karbon, 4 atom hidrogen dan 2 atom oksigen (a) air (b) metana (c) asam asetat Gambar 4.6 Molekul senyawa Sumber : Dokumentasi penulis70 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Partikel Materi4.3 Ion Atom atau molekul tidak memiliki muatan(muatannya netral). Bila atom atau molekulmuatannya tidak netral, maka atom atau molekulyang bermuatan tersebut disebut ion. Li Li+ Berdasarkan jenis muatannya terdapat duajenis ion, yaitu kation dan anion. Kation bila atomatau molekul bermuatan positif, contoh : Na+, K+,NH 4 + , dan sebagainya. Anion bila atom ataumolekul bermuatan negatif, contoh : Cl-,F-, OH - Gambar 4.7 Atom litium dan ion litium Sumber : Dokumentasi penulis,SO4= dan sebagainya. Na +, K + , Cl - dan F - merupakan ion yangterbentuk dari atom. Ion atom biasa digambarkansebagai bola bermuatan. Bola ion positif biasanyaberukuran lebih kecil dari ukuran bola atomya. Hal Gambar 4.8 Ion NH4+ Sumber : Dokumentasi penulisini terjadi karena atom positif biasa terjadi denganmelepaskan elektron terluar sehingga satu lapisankulit biasanya hilang (Gambar 4.7). NH4+, OH- dan SO42- merupakan ion molekul.Ion molekul digambarkan sebagai molekul yangmemiliki salah satu atom yangt kelebihan ataukekurangan elektron. Contoh ion NH4+ merupakan Gambar 4.9. Kristal NaClgabungan dari 1 atom nitrogen, 3 atom hidrogen dan Sumber : Dokumentasi penulissatu ion hidrogen (Gambar 4.8) Atom Na Atom Cl (netral) (netral) Senyawa yang memiliki partikel penyusunberupa ion umumnya adalah kelompok garam 17p+ 11p+seperti NaCl, BaSO4, dan lain-lain. Senyawa ionik ini 11e- 17e-berbentuk ion ketika terikat bersama dalam suatukristal (Gambar 4.9) Transfer elektron Ion Na Ion Cl Atom adalah netral, mengandung jumlah yang (positif) (negatif)sama dari proton dan netron. Sedang ion adalahpartikel bermuatan yang dihasilkan dengan 11p+ 17p+pemindahan elektron dari atom netral menghasilkan 10e- 18e-ion bermuatan positif, jika menerima elektron maka Gambar 4.10 Jumlah proton tetapdihasilkan ion bermuatan negatif. Ketika ion saat berubah menjadi ionterbentuk maka jumlah proton tidak berubah. Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 71
  • Partikel Materi 4.4 Hubungan Atom, Ion, dan Molekul dengan Produk Kimia Bentuk partikel bahan bahan kimia yang ada di sekitar kita dapat berbentuk atom, molekul atau pun ion. Bahan kimia terkadang berubah bentuk partikelnya ketika dilarutkan ke dalam air. Beberapa molekul senyawa membentuk ion ketika larut dalam air. Bagian terbesar dari tubuh kita adalah air, di dalam air tersebut banyak terlarut ion-ion tubuh, sehingga memiliki tekanan osmosis tertentu. Kamu pernah mendengar tentang minuman isotonik? Minuman isotonik merupakan minuman yang memiliki tekanan osmosis yang sama dengan tubuh kita, sehingga minuman tersebut tidak akan menganggu keseimbangan tubuh ketika diminum. Minuman isotonik adalah air yang mengandung ion-ion tubuh, sehingga didalamnya mengandung NaCl. Bahan pembersih kaca sebagian besar terbuat dari amoniak. Amoniak memiliki bentuk partikel molekul. Saat amoniak dilarutkan dalam air maka akan terbentuk ion ammonium (NH4+), karena NH3 mengikat ion H+ dari air (H2O), sedangkan air sendiri membentuk ion hidroksida. NH3 + H2O ⎯→ NH4+ + OH- Sabun mandi dan detergen juga memiliki bentuk ion saat dilarutkan dalam air. Sabun memiliki rumus kimia RCOONa, yang ketika dilarutkan dalam air akan membentuk ion Na+ dan RCOO-. Molekul ion RCOO- memiliki sifat ujung yang berbeda di mana satu ujung larut dalam air dan ujung lain larut dalam kotoran. Keberadaan ion dalam air akan memberikan kemampuan untuk menghantarkan listrik. Misalnya asam sulfat yang sebenarnya berbentuk molekul sering digunakan sebagai isi larutan akumulator. Hal itu dapat terjadi karena molekul asam sulfat terionisasi saat dalam air. Jika air dalam akumulator kering, maka fungsi akumulator untuk menjadi sumber listrik berhenti, karena asam sulfat kembali berbentuk molekul. Bentuk partikel gas pada umumnya diatomik atau membentuk molekul unsur lainnya. Hal ini tidak berlaku pada gas mulia seperti helium, argon, neon dan kripton. Gas mulia berbentuk atom tunggal. Gas mulia sering digunakan sebagai pengisi bola lampu. Latihan 41. Deskripsikan hubungan atom, ion dan molekul!2. Apa yang dimaksud dengan anion dan kation berikan contohnya masing-masing tiga!3. Sebutkan komponen yang menyusun air akumulator!4. Kemukakan dengan menggunakan dengan simbol perbedaan antara molekul unsur molekul senyawa!5. Buatlah daftar contoh molekul sederhana yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari!72 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Partikel Materi Rangkuman• Partikel materi merupakan bagian terkecil dari suatu materi yang masih memiliki sifat dari materi tersebut. Partikel tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Ada tiga jenis partikel materi, yaitu : atom, molekul dan ion.• Atom merupakan partikel terkecil dari suatu unsur. Secara sederhana kita mengambarkan sebuah atom sebagai bola, seperti yang digambarkan Dalton.• Molekul merupakan gabungan dari dua atau lebih atom sejenis atau berlainan yang membentuk ikatan kovalen. Molekul dapat berupa molekul unsur dan molekul senyawa.• Molekul unsur yang merupakan gabungan dari dua buah atom disebut molekul diatomik.• Atom atau molekul tidak memiliki muatan (muatannya netral). Bila atom atau molekul muatannya tidak netral, maka atom atau molekul yang bermuatan tersebut disebut ion.• Kation bila atom atau molekul bermuatan positif, contoh : Na+, K+, NH4+, dan sebagainya. Anion bila atom atau molekul bermuatan negatif, contoh : Cl-,F-, OH–, SO4= dan sebagainya.• Senyawa yang memiliki partikel penyusun berupa ion umumnya adalah kelompok garam seperti NaCl, BaSO4.• Bentuk partikel bahan bahan kimia yang ada di sekitar kita dapat berbentuk atom, molekul atau pun ion. Bahan kimia terkadang berubah bentuk partikelnya ketika dilarutkan ke dalam air. Beberapa molekul senyawa membentuk ion ketika larut dalam air. RefleksiApa kamu tahu apa itu garam dapur ?Zat yang berwarna putih berasa asin tersebut memiliki rumus kimia NaClApa bentuk partikel materi dari NaCl ?Apa bentuk partikelnya adalah ion?Apa itu ion ?Apa hubungan bentuk partikel NaCl dengan kemampuannya menghantarkan listrik?Apa bentuk partikel berbeda sama dengan unsur penyusun suatu zat?Apa unsur penyusun NaCl ?Apakah NaCl terdiri dari unsur Na dan Cl ?Apa bentuk partikel Na dan apa bentuk partikel Cl2 .Apa yang membedakan bentuk partikel dari Na, Cl2 dan NaCl? Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 73
  • Partikel Materi Uji Kompetensi ×Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar!1. Zat yang memiliki bentuk partikel berupa atom adalah .... A. belerang D. alumunium B. hidrogen E. oksigen C. fosfor2. Unsur yang membentuk molekul dengan gabungan 8 atom unsurnya adalah .... A. belerang D. alumunium B. hidrogen E. oksigen C. fosfor3. Unsur yang membentuk molekul dengan gabungan 4 atom unsurnya adalah .... A. belerang D. alumunium B. hidrogen E. oksigen C. fosfor4. Saat suatu atom kehilangan elektronnya maka akan terbentuk .... A. molekul D. ion negatif B. ion E. ion molekul C. ion positif5. Bentuk partikel asam sulfat saat berada dalam air adalah .... A. molekul D. ion negatif B. ion E. ion molekul C. ion positif6. Zat yang dilarutkan dalam air tetapi tetap berbentuk molekul dimiliki oleh .... A. gula D. amoniak B. garam E. sabun mandi C. asam sulfat7. Bentuk partikel garam sebelum dilarutkan ke dalam air adalah .... A. molekul D. ion negatif B. ion E. ion molekul C. ion positif8. Gambar berikut menunjukkan bentuk partikel .... A. atom B. ion atom O H C. molekul unsur D. molekul senyawa E. ion molekul74 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Partikel Materi9. Gambar berikut menunjukkan bentuk partikel .... A. atom B. ion atom C. molekul unsur D. molekul senyawa E. ion molekul10. Bentuk molekul senyawa merupakan partikel materi dari gas .... A. hidrogen B. karbon dioksida C. nitrogen D. helium E. klor11. Gambar berikut menunjukkan bentuk partikel .... A. atom B. ion atom C. molekul unsur D. molekul senyawa E. ion molekul12. Zat berikut memiliki bentuk molekul diatomik, kecuali .... A. hidrogen D. brom B. nitrogen E. klor C. fosfor13. Gas hidrogen memiliki bentuk partikel .... A. atom D. molekul senyawa B. ion atom E. ion molekul C. molekul unsur14. Garam dapur memiliki bentuk partikel .... A. atom D. molekul senyawa B. ion atom E. ion molekul C. molekul unsur15. Bentuk molekul diatomik dimiliki oleh .... A. belerang B. fosfor C. gula D. amoniak E. flour Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 75
  • Partikel Materi16. Gambar berikut menunjukkan bentuk partikel .... A. atom B. ion atom C. molekul unsur D. molekul senyawa E. ion molekul17. Gambar yang menunjukkan zat dengan partikel penyusun molekul unsur adalah .... A. D. B. E. + – C. + – + – + –18. Senyawa yang memiliki bentuk partikel ion adalah .... A. amoniak B. gula C. asam sulfat D. gas hidrogen E. natrium klorida19. Gas yang membentuk partikel berupa atom adalah gas .... A. hidrogen B. nitrogen C. karbondioksida D. argon E. karbonmonoksida20. Zat berikut memiliki partikel penyusun atom,kecuali .... A. emas D. seng B. helium E. gula C. kripton76 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Bab 5 Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Tujuan PembelajaranSetelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:• mencari informasi tentang kegunaan dan efek samping bahan kimia dalam kehidupan sehari-hari;• mengkomunikasikan informasi tentang kegunaan dan efek samping bahan kimia;• mendeskripsikan bahan kimia alami dan bahan kimia buatan dalam kemasan yang terdapat dalam bahan makanan;• mendeskripsikan sifat/pengaruh zat adiktif dan psikotropika;• menghindarkan diri dari pengaruh zat adiktif dan psikotropika. Peta Konsep Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita dapat berupa Bahan Kimia Zat Aditif Zat Adiktif Psikotropika Rumah Tangga ditambahkan pada merupakan merupakan berupa Makanan Zat/Bahan Obat Bahanpembersih dapat berupa yang Bahan Pewarna yang menimbulkan makanan Disalahgunakan pemutihPembasmi Pemutih dan menimbulkanserangga makanan Kecanduan Pemanis Pengawet Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 77
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Kegiatan manusia pada dasarnya adalah aktifitas kimia. Mulai kita makan, minum, mandi, mencuci piring, cuci pakaian bahkan saat kita tidur pun kita tak lepas dari bahan kimia, terutama jika banyak nyamuk disekitar kita dan menganggu nyenyaknya tidur. Seperti apa sebenarnya bahan kimia yang kita gunakan dalam semua kegiatan kita sehari-hari ? Apakah bahan-bahan yang kita pakai baik untuk kesehatan kita? Bilamana semua bahan yang kita pakai malah memperburuk kesehatan kita? 5.1 Bahan Kimia Rumah Tangga Kehidupan masyarakat modern tidak bisa lepas dari beragam bahan kimia seperti detergen, sabun mandi, shampoo, pembasmi serangga. (Gambar 5.1). Bahkan sejak bayi kita sudah mengenal bahan kimia tersebut. Coba kita perhatikan kegiatan ibu kita di rumah, mungkin diawali dengan bangun pagi lalu mandi menggunakan sabun mandi dan gosok gigi dengan odol atau sambil mencuci rambut dengan shampoo. Lalu mencuci pakaian dengan detergen Gambar 5.1 Beragam bahan kimia dalam rumah tangga dan mencuci piring dengan sabun cuci priring. Tak Sumber : Dokumentasi penulis lupa pakaian digunakan pewangi dan pelembut. Rumah kita bersihkan dengan pembersih lantai dan pembersih kaca. Bahkan untuk kenyamanan tidur, kita menggunakan beragam bahan kimia untuk mengusir nyamuk dan serangga lainnya. A. Bahan Pembersih Biasanya kotoran yang melekat pada kulit, pakaian, atau benda lain yang berupa minyak, lemak, keringat, tanah dan sebagainya. Sifat dari zat pengotor Gambar 5.2 Beragam pembersih pada umumnya adalah sukar larut dalam air, sehingga Sumber : Dokumentasi penulis diperlukan zat lain untuk membantu melarutkannya, di sinilah fungsi kerja sabun atau detergen diperlu- kan bekerja sebagai pembantu melarutkannya. Sabun dapat membersihkan kotoran karena sabun mengikat kotoran dalam bentuk emulsi. Emulsi terbentuk karena sabun memiliki gugus RCOO- yang mampu mengikat kotoran pada ujung non polar dan ujung COO- yang bersifat polar larut dalam air (Gambar 5.3). Gambar 5.3 Pengikatan kotoran Kotoran yang terikat oleh sabun dan sabun yang oleh sabun larut dalam air menyebabkan kotoran tertarik dan Sumber : Dokumentasi penulis lepas dari tempatnya dan larut terbawa air dan78 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kitasabun. Kotoran yang berbentuk emulsi dengan sabun akan dibuang saatpembilasan. Suatu kelemahan sabun adalah tidak dapat larut dalam air sadah(air yang mengandung ion Ca2+ atau Mg2+), karena akan membentuk garamyang tidak larut dalam air. Untuk menghindari cacat dari sabun ini, pada tahun 1916 Fritz Guther,mencoba mensintesa senyawa jenis lain yang bersifat pembersih seperti sabunyaitu detergen. Detergen dapat mengemulsi kotoran seperti sabun tetapi tidakmengendap bersama ion logam dalam air sadah. Keuntungan lain penggunaan detergen adalah kemampuan pembersihnyajauh lebih cepat dibanding dengan sabun, sehingga akan menghemat waktudan tenaga. Penggunaan detergen yang terlampau banyak akan menggangguterhadap air karena tidak dapat diuraikan oleh organisme air. Di banyaknegara industri, sungai dan danau permukaannya telah tertutup busadetergen, sehingga sungai dan danau tersebut tidak dapat dimanfaatkan olehmasyarakat sekitarnya dan hal itu sangat memprihatinkan.B. Bahan Pemutih Salah satu bentuk senyawa klor yang digunakan asebagai pemutih adalah NaClO. NaClO memilikikemampuan untuk mengikat susu atau zat yangbiasanya menjadi pengotor. Penggunaan pemutihakan bekerja lebih efektif jika dalam keadaan suhuyang lebih tinggi, karena akan meningkatkan jumlahtumbukan sehingga reaksi lebih banyak dan lebihcepat terjadi. Namun hal yang harus diperhatikanadalah jangan pernah mencampur bermacam zatpembersih, karena hal itu akan menghasilkan reaksisamping yang menghasilkan gas-gas yang beracunseperti gas klor. Jika kita menghisap gas klor maka kita akan bmengalami iritasi pada alat-alat pernapasan kitabahkan jika dalam bentuk cairan maka kulit kita akanterbakar. Beruntung keberadaan gas ini dapatterdeteksi dengan cepat karena warna dan baunyaketika baru berjumlah 3,5 bpj, sebab jika sudah dalamjumlah 1000 bpj maka akan terjadi akibat yang fatalsetelah beberapa kali bernafas saja. Untuk meng-hindari terbentuknya gas beracun ini hindarkan jugadari terkena sinar matahari. Untuk menggunakan zat Gambar 5.4 Zat pemutih (a) dalampemutih ini sebaiknya baca peringatan yang terdapat bentuk serbuk (b) dalam bentuk cairpada label zat tersebut. Sumber : http://library.thinkquest.org/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 79
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita C. Pembasmi serangga Bahan kimia pembunuh serangga disebut dengan insektisida. Bahan insektisida antara lain propoksur, diklorovinil dimetil pospat, dan siazinon. Insektisida tersebut sering kita gunakan untuk pembasmi kecoa, lalat, nyamuk, laba-laba, semut, rayap dan beragam serangga lain di rumah kita. Pembasmi serangga yang kita gunakan memiliki beragam bentuk, bisa berupa cairan yang disemprot atau pun yang dibakar. Bahkan saat ini terdapat dalam bentuk obat nyamuk elektrik. (Gambar 5.5) Berdasarkan bahan pembuatnya insektisida dapat digolongkan kedalam insektisida organoklor, insektisida organofosfor dan insektisida karbamat. Insektisida organoklor bila masuk dalam tubuh Gambar 5.5 beragam pembasmi manusia akan larut dalam selaput lemak yang serangga mengelilingi serat syaraf. Akibatnya, dapat menye- Sumber : Dokumentasi penulis babkan penyakit tremor dan sawan. Senyawa organ- fosfor dan karbonat biasanya cepat terurai (1-10 minggu) menjadi senyawa- senyawa yang lebih sederhana. Senyawa organoklor lebih stabil di lingkungan. Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa organoklor menjadi separuhnya yaitu 2-4 tahun. Insektisida sebenarnya adalah racun, sehingga saat digunakan bukan hanya serangga yang terpengaruh tetapi juga kita. Penggunaan insektisida memberikan efek samping berupa kekebalan pada serangga yang tidak terbunuh saat dikenai insektisida. Akibatnya, generasi serangga berikutnya menjadi kebal terhadap racun tersebut dan malah berkembang lebih pesat. Latihan 5.11. Bagaimana cara kerja sabun dalam membersihkan kotoran ? Jelaskan!2. Apa keunggulan dan kelemahan detergen dalam pencucian pakaian?3. Sebutkan bahan yang digunakan sebagai pemutih pakaian dan apa efek samping penggunaannya?4. Bahan apa saja yang biasa digunakan sebagai pembasmi serangga?5. Beberapa produk obat nyamuk dilarang digunakan karena bersifat karsinogenik? Jelaskan apa yang dimaksud dengan karsinogenik? Beri contoh produk yang dilarang digunakan !80 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita5.2 Zat aditif alami dan buatan Dalam kehidupan sehari-hari makanan yang kita makan seringditambahkan beragam zat lain agar memiliki daya tarik. Zat yang ditambahkandapat berupa pewarna makanan, pewangi makanan, penambah cita rasa(manis, asin, asam, pedas, dan lain-lain), dan zat pengawet, untuk menjagaagar makanan tidak membusuk. Zat-zat yang ditambahkan dan dicampurkandalam pengolahan makanan untuk meningkatkan mutu itu disebut zat aditifmakanan.A. Pewarna Makanan Zat pewarna alam yang sering digunakan berasal dari daun pandan(warna hijau), kunyit (warna kuning), cabe (berwarna merah), dan wortel(karotein berwarna kuning merah). ( Gambar 5.6). Jika kita ingin membuatkue berwarna coklat kita terkadang juga mengunakan serbuk biji coklat atauserbuk biji kopi. a b c Gambar 5.6 Pewarna lami (a) pandan (b) kunyit (c) wortel Sumber : Dokumentasi penulis Masalahnya adalah warna dari zat pewarnaalam jumlahnya terbatas. Sulit bagi kita untukmenemukan pewarna alami berwarna biru ataupink. Hal ini membuat orang berusaha membuat zatpewarna buatan. Selain memiliki ragam warna yangbanyak, pewarna buatan mempunyai kelebihanberupa kemudahan untuk disimpan dan lebih tahanlama (Gambar 5.7). Zat pewarna buatan dapat berbentuk serbukatau pun cairan kental. Saat penggunaan biasanyatinggal dicampurkan sedikit ke dalam bahan olahanmakanan . Zat pewarna makanan tidak sama dengan Gambar 5.7 Pewarna buatanzat pewarna untuk pakaian atau pewarna lain. Zat Sumber : Dokumentasi penulispewarna makanan tidak bersifat racun tetapi zat pewarna pakaian dan benda-benda pada umumnya bersifat racun, khususnya bagi manusia dan hewan.Sayang sekali faktor ekonomi di Indonesia membuat maraknya pembuatanmakanan atau jajanan dengan bahan pewarna tekstil yang berbahaya. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 81
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Di Indonesia penggunaan zat pewarna makanan sesuai Surat Keputusan Menteri Kesehatan RI tanggal 22 Oktober 1973 No 11332/A/SK/73, tetapi dalam surat itu tidak tercantum dosis penggunaan yang diperkenankan Karena walaupun aman dikonsumsi tetap saja jumlahnya tidak boleh berlebih. Berikut beberapa pewarna buatan dan kadar yang diperbolehkan untuk dikonsumsi pada Tabel 5.1 Tabel 5.1 Jumlah Maksimum Zat Pewarna yang Diperkenankan untuk Dikonsumsi Zat Pewarna Jumlah Per kg Berat Badan FD dan Yellow No 5 (kuning jingga) 7,5 mg FD dan yellow No 6 (jingga kekuningan) 5,0 mg FD dan Red No 2 (merah lempuyang) 1,5 mg FD dan C Red No 3 (merah berflouresensi) 1,25 mg FD dan C Blue No 1 (hijau kebiruan) 12,5 mg FD dan C Blue No 2 (biru indigo) 2,5 mg FD dan C Green No 3 (hijau tua) 12,5 mg B. Zat Pemutih Makanan Selain zat pewarna makanan kita mengenal zat pemutih makanan. Misalnya oksida klor, hidrogen peroksida, benzoil peroksida, dan lain-lain. Zat pemutih ini baik untuk memperbaiki warna bahan makanan tanpa merusak komposisi bahan makanan. Contoh tepung yang masih baru biasanya berwarna kuning kecoklat-coklatan atau kuning keabu-abuan. Zat- zat pemutih tersebut dapat digunakan untuk memutihkan tepung tadi. Hidrogen peroksida biasa digunakan untuk memutihkan warna susu yang digunakan untuk membuat keju. Ada zat pemutih yang memiliki fungsi ganda yaitu sebagai pemutih zat makanan juga sebagai pereaksi untuk menjadikan bahan makanan itu larut dalam air. Misalnya, natrium hipoklorit digunakan agar pati yang tidak larut dalam air menjadi larut dalam air. C. Zat Pemanis Gula baik yang terbuat dari tebu maupun dari enau atau kelapa diuraikan dalam tubuh manusia menjadi glukosa. Glukosa ini dioksidasi oleh oksigen menjadi gas CO2 dan H2O disertai dengan kalor atau tenaga. Jadi, gula selain rasanya manis juga dibutuhkan oleh manusia.82 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita a b Gambar 5.8 pemanis alami (a) gula merah (b) gula putih Sumber : Dokumentasi penulis Ada zat pemanis yang tidak menghasilkan kalori misalnya sakarin,kalsium, natrium dan atau magnesium siklamat, dan dulsin.(Gambar 5.9).Rasa manis pemanis gram siklamat 30 kali lebih manis dari gula tebu,sedangkan sakarin mempunyai kemanisan sampai 800 kali. Zat-zat pemanissemacam ini sangat menolong orang-orang yang mengidap penyakit gula(diabetes). (a) (b) (c) Gambar 5.9 Pemanis buatan (a) sakarin (b) dulsin (c) natrium siklamat Garam-garam siklamat (gambar 5.10), sudah tidakdiperkenankan lagi penggunaannya di Amerika Serikat,mengingat diperkirakan bersifat karsinogen (penyebabkanker). Hasil metabolisme siklamat merupakan senyawayang bersifat karsinogenik. Hasil penelitian pada tikusmenunjukkan ada kemungkinan besar bahwa pembuangansenyawa ini melalui urine dapat merangsang tumbuhnyatumor dalam kandung kemih. Gambar 5.10 Garam siklamat Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 83
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita D. Zat Cita Rasa Makanan Cabe merah sering digunakan sebagai bumbu masakan. Selain warnanya yang membuat makanan tampak lebih menarik, bagi beberapa orang makanan rasanya tak sedap jika tak berasa pedas. Yang termasuk dalam peningkat cita rasa makanan adalah bumbu-bumbuan. Selain cabe bumbu masakan yang alami antara lain pala, merica, laos, kunyit, ketumbar dan masih banyak lagi. Tetapi dari segi pandang Gambar 5.11 Cabe merah kesehatan, terlalu banyak bumbu-bumbuan dalam makanan Sumber : Dokumentasi penulis sebenarnya tidak baik. (a) (b) Gambar 5.12 Mono sodium Glutamat (a) produk di pasaran (b) struktur senyawa Sumber : Dokumentasi penulis Ada zat penyedap yang dibuat oleh manusia, misalnya monosodium glutamat atau vetsin dan cuka. Bahan-bahan ini tidak mempunyai cita rasa dari komponen-komponen yang terdapat di dalam makanan. Monosodium glutamat merupakan asam amino karboksilat yang diperlukan tubuh kita untuk pembentukan protein. Walaupun demikian, penggunaan monosodium glutamat yang berlebihan dapat menimbulkan penyakit bagi manusia dan hewan. Zat cita rasa minuman buatan biasanya diupayakan agar memiliki rasa seperti buah-buahan. Baik memiliki rasa seperti rasa nanas, pisang, apel dan lain-lain. Pecitarasa buatan tersebut biasanya dikemas dalam bentuk cairan dalam botol dan dapat sekaligus merupakan pewarna.(Gambar 5.13). Minuman-minuman semacam itu biasanya berkalori Gambar 5.13 rendah dan kurang mengandung gizi. Bahkan terlalu banyak Citarasa buah-buahan minum-minuman sintetik dapat mengurangi kesehatan Sumber : Dokumentasi penulis badan.84 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Pembuatan pecitarasa buah-buahan biasanya diperoleh dari reaksiesterifikasi. Hasil esterifikasi dapat berupa etil butirat yang memiliki baunanas dan oktil asetat dengan bau buah jeruk. Bau buah pisang dihasilkanoleh senyawa amil asetat dan bau buah apel dihasilkan oleh senyawa amilvalerat. Struktur beberapa senyawa tersebut tampak pada Gambar 5.14. etil butirat oktil asetat amil asetat amil valerat Gambar 5.14 Struktur kimia beberapa bau buah-buahanE. Zat Pengawet Zat pengawet sangat berguna untuk melindungi bahan makanan agartidak cepat membusuk, mengurai atau terkena hama, atau terserang bakteri.Sebagai zat pengawet, gula dan garam sudah lama diketahui orang.Contohnya manisan atau asinan buah-buahan dan ikan asin. Zat pengawet yang digunakan untuk makanan kaleng antara lain natriumbenzoat, natrium nitrat (sendawa), dan asam sitrat. Zat pengawet untuk buah-buahan dalam kaleng antara lain gula. Natrium benzoat digunakan di dalammakanan dan minuman yang berasa asam. Natrium dan kalsium propinoatdapat digunakan untuk mencegah hama berupa binatang kapang pada rotidan kue kering. Sedangkan asam sorbat digunakan untuk mencegah kapangdalam keju. Etilen oksida dan etil format adalah bahan fumigasi yang digunakanuntuk menghilangkan hama dari bumbu-bumbuan, kacang-kacangan, danbuah-buahan kering. Terlalu banyak makan makanan yang mengandung zat pengawet akanmengurangi daya tahan tubuh terhadap serangan berbagai penyakit. Natrium proplanat natrium benzoat Asam sitrat Gambar 5.15 Struktur kimia beberapa pengawet Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 85
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Minyak dan lemak akan menjadi tengik bila disimpan lama. Ketengikan minyak disebabkan karena oksidasi dari udara. Untuk mencegah ketengikan minyak biasanya digunakan antioksidan. Contoh antioksidan adalah butil hidroksi anisol (BHA) dan butil hidroksitoluena (BHT) Bahan pengawet yang marak digunakan saat ini adalah formalin. Formalin sebenarnya digunakan dalam proses pengawetan mayat atau pembuatan mummi. Formalin merupakan larutan formaldehida dalam air. Formalin sangat membahayakan. Saat formalin masuk dalam tubuh biasanya tidak dapat lagi dikeluarkan. Formalin dalam tubuh akan bereaksi dengan semua zat-zat dalam sel. Sel yang telah mengikat formalin akan mati dan tubuh kita mengalami keracunan. Keracunan formalin akan ditandai dengan muntah-muntah, diare campur darah atau berupa kencing berdarah. Gangguan peredaran darah akibat formalin juga dapat menimbulkan kematian. Latihan 5.21. Sebutkan bahan kimia yang sering digunakan dalam pembuatan makanan dan minuman !2. Dari uraian tentang zat aditif pada makanan itu, bagaimana pendapatmu tentang penggunaan zat aditif?3. Jelaskan fungsi dan efek samping penggunaan formalin sebagai pengawet makanan!4. Tentukan efek samping bahan kimia yang terdapat pada kemasan makanan di samping ini!5. Jelaskan bahan-bahan kimia alami dan bahan-bahan kimia buatan yang dapat digunakan sebagai bahan pewarna, pemanis, pengawet dan penyedap yang terdapat dalam bahan makanan kemasan! 5.3 Zat Adiktif dan Psikotropika Baru-baru ini terdengar bahwa anak tingkat sekolah dasar mulai mengkonsumsi obat terlarang? Bagaimana hal itu bisa terjadi? Karena mereka belum mengenal hal-hal seperti itu? Hal itu mungkin juga bisa terjadi pada kita, dengan diiming-imingi bahwa ini bukan obat terlarang tapi vitamin, atau obat flu atau obat yang akan membuat otak kita jadi pintar untuk menghadapi ulangan atau semacamnya. Karena para pengedar berupaya mengubah bentuk- Gambar 5.16 beragam bentuk obat terlarang bentuk dari tampilan obat terlarang tersebut, sehingga kita tidak dapat mengenalinya dengan baik Sumber : http://www.ci.fargo.nd.vs/ dan tampak seperti pil obat biasa atau vitamin.86 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan KitaA. Kriteria NAPZA NAPZA atau singkatan dari Narkotika, psikotropika dan zat adiktif.NAPZA merupakan kelompok obat dan zat yang memberikan efek burukbagi penggunanya. Narkotika berbeda dengan psikotropika dan zat adiktif. Narkotika adalah zat yang dapat menyebabkan penurunan atau perubahankesadaran, hilangnya rasa nyeri dan menimbulkan ketergantungan. Zat itudapat berasal dari tanaman atau pun merupakan hasil sintesis. Zat yangtergolong dalam narkotika antara lain opium, morfin, heroin, ganja, kokaindan metadon. Psikotropika adalah zat yang memiliki pengaruh tertentu terhadap tubuh.Zat ini biasanya digunakan dalam bidang kedokteran untuk tujuan tertentu.Diantaranya amfetamin yang digunakan sebagai pengurang depresi danpengendali nafsu makan. Amfetamin disebut juga dengan shabu-shabu.Psikotropika lain yang banyak di salah gunakan adalah MDMA atau lebihdikenal dengan ectasy. a b c Gambar 5.17 Beberapa zat adiktif (a) rokok (b) alkohol (c) kopi Sumber : Image Bank 2006 Zat adiktif adalah zat yang bukan termasuk obat terlarang. Tetapipenggunaannya dalam jumlah berlebih akan menganggu kesehatan. Selainitu ciri utama zat adiktif adalah menimbulkan kecanduan bagi pemakainya.Termasuk kedalam golongan zat adiktif adalah rokok, alkohol, lem kayu,dan kopi.B. Efek Penggunaan NAPZA Jangan pernah mencobanya walaupun sekali, karena penggunaannyadapat menimbulkan gangguan-gangguan pada badan dan jiwa seseorang.Penyalahgunaan zat/obat tersebut akan mengakibatkan perubahan-perubahan pada pikiran, perasaan, tingkah laku, dan fungsi motorik padaotot-otot. Akibat yang timbul pada pemakai narkotika, obat dan zat berbahayaadalah keracunan, kecanduan/ketergantungan, dan kematian.1. Keracunan Keracunan bisa terjadi karena pemakaian yang melebihi takaran ataupemakaian yang salah. Gejala keracunan yang terjadi pada penyalahgunaanberbeda-beda tergantung pada jenis obat yang dikonsumsi. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 87
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Keracunan heroin ditunjukkan dengan menyempitnya pupil mata, adanya perubahan perasaan yaitu rasa gembira dan hilangnya rasa tertekan, pernapasan menjadi lambat, kram pada saluran pencernaan, susah buang air besar, gerakan badan lambat, adanya rasa mengantuk, bicaranya cadel, tidak dapat memusatkan perhatian, tidak menyadari kenyataan. Bagi yang belum berpengalaman menyalahgunakannya menimbulkan rasa tidak enak atau takut bukan rasa gembira. Pada keracunan yang berat, akan terjadi kematian karena berhentinya pernapasan. Gejala keracunan kokain berupa denyut jantung cepat, pupil mata melebar, tekanan darah naik, muntah-muntah, rasa gembira sekali tanpa alasan, banyak berbicara, merasa segar,merasa dirinya hebat. Keracunan obat terlarang jenis ganja ditandai dengan denyut jantung cepat, gembira tanpa alasan, timbulnya gangguan ingatan jangka pendek, terganggunya daya konsentrasi, reaksi terhadap sinar dan suara menjadi lambat, mulut dan tenggorokan terasa kering dan mata menjadi merah. Pemakaian ganja dalam jumlah banyak membuat orang jadi dungu, gerakannya lambat, tidak menyadari keadaan sekitarnya. Pemakai ganja yang belum berpengalaman akan mengalami perasaan-perasaan seperti takut mati, cemas, gelisah, tertawa tanpa alasan, banyak bicara, mengantuk dan akhirnya tertidur. Penggunaan shabu-shabu akan menunjukkan gejala keracunan seperti muka menjadi merah, rasa gembira tanpa alasan, rasa harga diri meningkat, agresif, banyak bicara, denyut jantung cepat, tekanan darah naik, rasa mual dan muntah. Pada keracunan yang berat (dosis tinggi) muka menjadi pucat, berkeringat dingin, kejang-kejang dan kehilangan kesadaran (koma) dan bisa mengakibatkan kematian. 2. Kecanduan Penyalahgunaan zat/obat yang terus-menerus bisa mengakibatkan terjadinya toleransi terhadap zat tersebut. Ini berarti bahwa untuk mendapat- kan efek zat yang sama, dosisnya harus ditingkatkan terus-menerus. Karena itu peminum makin lama akan semakin kecanduan alkohol. Tahap dimana seseorang sudah membutuhkan jumlah zat yang sangat besar dan menimbulkan keluhan yang berat bila tidak menggunakannya maka dikategorikan sudah mengalami kecanduan. Keluhan atau gejala-gejala yang timbul pada saat penyalahguna menghentikan zat/obat, disebut gangguan putus obat (sindrom abstinensia). Saat pecandu heroin jika tidak mendapatkan obat dalam waktu 4 - 6 jam kemudian akan mengatakan bahwa ia merasa sakit dan tampak sangat gelisah, kemudian tertidur nyenyak, waktu bangun ia makin gelisah dan merasa tidak enak badan. Puncak efek kecanduan terjadi sesudah 12 - 16 jam, berupa pengeluaran keringat berlebih, hidung dan mata berair, menguap terus- menerus, bersin-bersin, demam, gemetaran, seperti seseorang yang sedang menderita influenza yang berat. Orang tersebut juga mengalami pelebaran pupil mata, merinding, tekanan darah sedikit naik, denyut jantung menjadi88 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kitacepat, mencret-mencret (diare), tidak bisa tidur. Pecandu merasakan rasa sakityang luar biasa seperti pada tulang, persendian dan otot. Semua gejala akansangat menyiksa, sehingga menimbulkan dorongan yang sangat kuat untukmenggunakan kembali obat tersebut. Pada seseorang yang kecanduan kokain bila tidak mengkonsumsi kokainbiasanya secara fisik tidak begitu kelihatan. Ketergantungan akibat kokaincenderung berupa gangguan mental atau kejiwaan yang kuat sekali. Bilakeinginan menggunakan zat/obat tidak segera dipenuhi si pemakai akanmenjadi: gugup, gemetar, tak dapat tidur, nafsu makan turun, akhirnyamenjadi lemah dan lesu. Kecanduan ganja berupa gangguan mental. Gangguan mental yang timbulberupa keinginan yang kuat sekali untuk menggunakan ganja. Bila keinginanini tidak dipenuhi maka si pemakai akan gelisah, gugup, tidurnya terganggu. Kecanduan shabu-shabu dapat menimbulkan gangguan baik secara fisikmaupun mental. Gejala kecanduan yang terjadi berupa rasa mengantuk,murung, tenggorokan kering, lelah dan lesu, keinginan makan yang besar,tidurnya terganggu dengan banyak mimpi-mimpi. Kecanduan alkohol menunjukkan gejala ketergantungan mental maupunfisik. Gejala yang timbul ialah: mual, muntah, lesu, denyut jantung cepat,tekanan darah naik, dan akhirnya turun, banyak berkeringat, cemas, mudahtersinggung, kehilangan daya ingatan, halusinasi pendengaran danpenglihatan, dapat juga terjadi kejang-kejang. Pada pemakaian alkohol yang terus-menerus serta dalam dosis yangtinggi akan mengakibatkan kepikunan dan akan merusak berbagai organtubuh seperti lambung, hati, pankreas, jantung, dan lain-lain. Penggunaan obat terlarang biasanya diawali dengan perilaku merokok.Rokok memang memiliki efek menenangkan terhadap saraf. Tetapi sepertihalnya zat adiktif lainnya rokok juga memberi efek kecanduan. Nikotin dalam rokok dapat menyebabkan kanker paru-paru. Hal inimembuat fungsi paru-paru yang merupakan tempat masuknya oksigenterganggu. Akibatnya semua fungsi organ tubuh akan terganggu. Adanya kecanduan terhadap obat terlarang ini membuat seorang pecandusukar meninggalkan kebiasaannya. Untuk mengatasi penderitaannya, parapecandu itu akan berusaha untuk mendapatkan zat/obat yang dibutuhkannyadengan cara apapun. Bahkan seringkali ditempuh dengan jalan kekerasanantara lain mencuri, merampok, menodong, dan sebagainya.C. Cara Menghindari Penggunaan NAPZA Gerbang penggunaan NAPZA adalah rokok. Untuk menghindari agarkita tidak terlibat penyalahgunaan maka langkah awal adalah hindarimerokok. Seseorang yang tergantung pada rokok untuk meningkatkankepercayaan diri dan ketenangan pikirannya maka saat dalam situasi yangmembingungkan saat menghadapi masalah akan lari pada NAPZA. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 89
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita Kebanyakan anak yang menggunakan NAPZA diawali dari salah pergaulan. Pergaulan dengan teman-teman pengguna NAPZA akan menarik kita untuk menggunakan juga. Berawal dari coba-coba atau karena gengsi dan takut dikatakan ketinggalan zaman atau takut dianggap pengecut berakhir dengan kecanduan. Jauhi teman-teman yang kamu ketahui menggunakan obat terlarang! Hindari juga tempat yang rawan pengedaran obat terlarang seperti diskotik. Hanya orang yang sedang menggunakan obat terlarang yang dapat menikmati suara hiruk pikuk dan lampu gemerlap diskotik. Bukan hal yang mustahil walaupun kamu hanya memesan es jeruk di diskotik, salah satu pengedar memasukan obat terlarang tersebut dalam minumanmu. Jika kamu sudah menikmati efek narkoba maka mau tidak mau kamu akan terjerumus. Pencegahan terhadap jebakan NAPZA bagi kawula muda yang paling efektif adalah keluarga yang harmonis. Dengan adanya keterbukaan dalam keluarga maka takkan ada anak yang lari dari masalah dan terjerumus dalam narkoba. Benteng yang paling kukuh untuk melindungi generasi muda adalah pembangunan iman yang kokoh. Pembangunan iman tersebut harus diawali dari keluarga, diikuti oleh bimbingan dari sekolah dan lingkungan sekitar. Latihan 5.31. Apa yang dimaksud dengan narkotika? Beri contoh zat yang termasuk narkotika!2. Zat apa yang termasuk dalam kategori psikotropika? Beri contoh zat yang termasuk zat psikotropika!3. Bilamana suatu zat termasuk dalam zat adiktif ? Zat apa saja yang biasa tergolong dalam zat adiktif?4. Apa tanda-tanda seseorang mengalami kecanduan NAPZA?5. Jelaskan dampak negatif rokok dan minuman keras bagi kesehatan manusia! Rangkuman• Bahan kimia di rumah tangga dapat berupa bahan pembersih seperti sabun dan detergen, bahan pemutih dan bahan pembasmi serangga.• Pada makanan sering ditambahkan beragam zat alami dan buatan untuk meningkatkan mutu dan cita rasa makanan yang disebut sebagai zat aditif. Zat tersebut antara lain berupa pewarna makanan, pemutih makanan, pemanis makanan, zat cita rasa, dan pengawet.• NAPZA atau singkatan dari Narkotika, psikotropika dan zat adiktif. NAPZA merupakan kelompok obat dan zat yang memberikan efek buruk bagi peng-gunanya.• Narkotika adalah zat yang dapat menyebabkan penurunan atau perubahan kesadaran, hilangnya rasa nyeri dan menimbulkan ketergantungan. Zat itu dapat berasal dari tanaman ataupun merupakan hasil sintesis. Zat yang tergolong dalam narkotika antara lain opium, morfin, heroin, ganja, kokain, dan metadon.90 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita• Psikotropika adalah zat yang memiliki pengaruh tertentu terhadap tubuh. Zat ini biasanya digunakan dalam bidang kedokteran untuk tujuan tertentu. Diantaranya amfetamin yang digunakan sebagai pengurang depresi dan pengendali nafsu makan.• Zat adiktif adalah zat yang bukan termasuk obat terlarang. Tetapi penggunaannya dalam jumlah berlebih akan menganggu kesehatan. Selain itu ciri utama zat adiktif adalah menimbulkan kecanduan bagi pemakainya. Termasuk ke dalam golongan zat adiktif adalah rokok, alkohol, lem kayu, dan juga kopi.• Akibat yang timbul pada pemakai narkotika, obat, dan zat berbahaya adalah keracunan, kecanduan/ketergantungan, dan kematian.• Pencegahan terhadap NAPZA dapat berupa pembentukan keluarga harmonis, penebalan iman, dan perbaikan lingkungan. RefleksiSaat kamu bangun tidur lalu mandi, mencuci rambut dan gosok gigi. Kemudiankamu menggunakan seragam yang bersih dan wangi. Lalu kamu pakai deodorant,bedak dan minyak wangi. Tak lupa kamu sarapan nasi kuning yang gurih dan lezat.Bahan kimia apa saja yang terlibat dalam kegitan tersebut?Bagaimana sifat dan kegunaan dari bahan kimia yang digunakan? Uji Kompetensi ×Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar!1. Kelemahan sabun sebagai pembersih adalah .... A. tidak dapat membersihkan tanah B. tidak dapat membersihkan lemak C. tidak dapat membersihkan lemak D. tidak bekerja dalam air sadah E. menghasilkan busa yang tidak terurai organisme2. Bahan kimia berikut berfungsi sebagai pemutih pakaian adalah .... A. RCOONa D. NH4OH B. NaCl E. H 2O 2 C. NaClO3. Zat buatan yang digunakan sebagai pecitarasa makanan adalah .... A. kunyit D. vetsin B. pala E. merica C. cabe Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 91
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita4. Bau minuman akan menghasilkan bau nanas bila ditambahkan pecitarasa .... A. amil asetat B. etil asetat C. etil butirat D. oktil asetat E. amil valerat5. Zat pengawet merupakan bahan alami yang diambil dari buah suatu tumbuhan adalah .... A. garam B. gula C. asam D. formalin E. sendawa6. Bahan ini sebenarnya adalah pengawet yang digunakan untuk mengawetkan mayat dan berbahaya jika termakan. Pengawet tersebut adalah .... A. etil format B. etilen oksida C. natrium nitrat D. natrium benzoat E. formalin7. Warna merah lempunyang pada makanan akan dihasilkan jika makanan dicampur dengan pewarna .... A. FD dan Yellow No 5 B. FD dan yellow No 6 C. FD dan Red No 2 D. FD dan C Red No 3 E. FD dan C Green No 38. Zat yang berfungsi sebagai pemutih makanan adalah .... A. RCOONa B. NaCl C. NaClO D. NH4OH E. H2O29. Zat berikut merupakan pemanis buatan, kecuali .... A. sakarin D. natrium siklamat B. dulsin E. natrium glutamat C. magnesium siklamat92 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita10. Bahan yang termasuk zat adiktif adalah .... A. heroin B. amfetamin C. alkohol D. kokain E. morfin11. NAPZA yang merupakan kelompok psikotropika adalah .... A. heroin B. shabu-shabu C. alkohol D. kokain E. morfin12. Bahan pengawet yang digunakan untuk mencegah timbulnya bau tengik pada minyak adalah .... A. formalin B. butil hidroksitoluena C. asam sitrat D. natrium benzoate E. etilen oksida13. Pengawet berikut biasa digunakan dalam makanan kaleng, kecuali .... A. natrium benzoat B. natrium nitrat C. asam sitrat D. sendawa E. natrium propionat14. Roti biasanya diberi tambahan pengawet berupa .... A. natrium benzoat B. natrium nitrat C. asam sitrat D. sendawa E. natrium propionat15. Untuk menghilangkan hama dari buah-buahan biasanya diberi pengawet berupa .... A. BHT D. natrium propalat B. BHA E. asam sitrat C. etilen oksida Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 93
  • Bahan Kimia dalam Kehidupan Kita16. Berikut merupakan efek samping yang merugikan dalam penggunaan garam siklamat, kecuali .... A. bersifat karsinogenik B. menyebabkan kanker C. menurunkan gula darah D. merangsang tumbuhnya tumor E. mengganggu kandung kemih17. Pemutih makanan yang memiliki fungsi membuat pati larut dalam air adalah .... A. hidrogen peroksida B. oksida klor C. benzoil peroksida D. natrium hipoklorit E. kalsium hipoklorit18. Pewarna alami yang juga memberikan tambahan nilai gizi pada makanan adalah .... A. daun pandan B. wortel C. kopi D. cokelat E. cabe merah19. Berikut ini merupakan bahaya penggunaan insektisida sebagai pembasmi serangga, kecuali .... A. membuat serangga imun B. membuat serangga mati C. menganggu pernafasan manusia D. sulit dinetralisir E. bersifat racun bagi manusia20. Efek samping penggunaan detergen adalah .... A. membersihkan pakaian B. membersihkan air sadah C. menimbulkan endapan D. mencemari air E. menghasilkan busa94 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Bab 6 Gaya, Usaha, dan Energi Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu: • mengidentifikasi jenis-jenis gaya, penjumlahan gaya dan pengaruhnya pada suatu benda yang dikenai gaya; • menerapkan hukum Newton untuk menjelaskan berbagai peristiwa dalam kehidupan sehari- hari; • menjelaskan hubungan bentuk energi dan perubahannya, prinsip "usaha dan energi" serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari; • melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari; • menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Peta KonsepHukum Archimedes Hukum Pascal Massa jenis berlaku besarnya Zat Cair ditentukan Kedalaman oleh pada Gaya gravitasi menimbulkan Berat Tekanan pada Gaya tarik menimbulkan Gaya dorong Massa dapat Gaya berupa Gaya gesekan menghasilkan Gaya magnet Perpindahan Benda disebut dipermudah Usaha dengan Pesawat Sederhana merupakan seperti perubahan Energi Tuas Bidang katrol miring dapat berupa Energi bunyi/ EnergiEnergi panas Energi cahaya Energi listrik Energi kinetik suara potensial Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 95
  • Gaya, Usaha, dan Energi Kehidupan kita tak pernah lepas dari suatu pengaruh gaya yaitu gaya gravitasi. Kita pun akan mengatakan paku tertarik oleh suatu magnet karena adanya gaya magnet. Apakah istilah gaya gravitasi dan gaya magnet sama dengan gaya pakaian? Kita juga sering mendengar istilah usaha atau kerja untuk semua bentuk pekerjaan, baik dalam pekerjaan yang memerlukan otot ataupun yang memerlukan pikiran. Dalam ilmu fisika pengertian usaha atau kerja digunakan memiliki arti yang berbeda. Apa itu gaya, usaha dan energi menurut pandangan fisika? Mari kita pelajari dalam bab ini. 6.1 Gaya Peristiwa alam itu menunjukkan bahwa suatu benda bergerak atau berhenti karena pengaruh dari luar, pengaruh dari luar ini disebut gaya. Apel terjatuh karena adanya gaya gravitasi. Listrik dan magnet pun dapat membuat benda bergerak. Gaya adalah sesuatu yang berupa tarikan atau dorongan. Seseorang dapat mengangkat beban karena tarikan Atlit angkat besi dan relaksasi dari otot-otot tubuhnya. Adanya gaya berupa tarikan dan dorongan Gambar 6.1 Beragam gaya dalam akan menimbulkan perubahan-perubahan pada kehidupan benda yang dikenai gaya. Perubahan oleh gaya http://www.windows.ucar.edu/ dapat berupa benda diam menjadi bergerak, benda bergerak menjadi diam, bentuk dan ukuran benda berubah atau berupa perubahan arah gerak benda. F F diam bergerak diam berubah bentuk Gambar 6.2 pengaruh gaya Sumber : Dokumentasi penulis A. Vektor dan Resultan Gaya Gaya merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Karena mempunyai arah, gaya digambarkan seperti anak panah. Besar gaya dinyatakan dengan panjang anak panah, arah gaya ditunjukkan dengan arah anak panah dan gaya dilambangkan dengan F. (Gambar 6.3(a)) Satuan gaya dalam SI adalah Newton ( N ), dalam sistem cgs satuan gaya adalah dyne (1 N = 100.000 dyne = 105 dyne). F F=2N F=4N (a) (b) (c) Gambar 6.3 Gambaran gaya sebagai besaran vektor96 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Panjang tanda panah menunjukkan besarnya gaya, misalkan gayasebesar 2 newton digambarkan sebagai Gambar 6.3(b), maka gaya sebesar4 newton akan memiliki panjang dua kalinya seperti pada gambar 6.3(c). N Pada suatu benda dapat bekerja beragam gayaseperti gaya berat (w), gaya normal (N), gaya dorong(F) dan gaya gesekan (f). Jika arah kerja gayaberlainan maka pada benda tersebut akan digambarkan f Fseperti pada Gambar 6.4. Pada Gambar 6.4 terlihatarah gaya F berlawanan dengan f, dan w berlawanandengan N. Hal itu menunjukkan arah gaya tersebutmemiliki kerja yang saling berlawanan. w Beberapa gaya yang bekerja pada suatu benda Gambar 6.4 Gambaran gaya yangdalam satu garis kerja dapat diganti oleh sebuah bekerja pada bendagaya yang dinamakan resultan gaya. Besarnya resultan gaya sama denganjumlah aljabar gaya-gaya tersebut secara matematis ditulis: FR = F1 + F2 + F3 + ... +Fn Untuk memudahkan perhitungan, berikan tanda positif ( + ) untuk gayayang arahnya ke kanan atau ke atas dan tanda negatif ( - ) untuk gaya-gayayang arahnya ke kiri atau ke bawah. Jika dua atau beberapa gaya memiliki arah yang sama maka resultangaya akan semakin besar dan tanda panah dari gaya akan semakin panjang. Contoh soalTentukan resultan gaya berikut : F1 = 2 N F2 = 4 NPenyelesaian :FR = F1 + F2 = 2 N + 4 N = 6 NDan digambarkan sebagai : FR = 6 N Jika dua atau lebih gaya memiliki arah yang berlawanan maka resultangaya akan mengecil dan arah gaya ditentukan oleh gaya yang lebih besar. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 97
  • Gaya, Usaha, dan Energi Contoh soal Tentukan resultan gaya berikut. F1 = 2 N F2 = 4 N Penyelesaian : FR = F1 – F2 = 2 N – 4 N = - 2 N Tanda negatif menunjukkan arah gaya ke arah kiri, seperti berikut. FR= 2 N B. Berat dan Massa Berat benda adalah gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Jadi arah gaya berat selalu menuju pusat bumi. Berbeda dengan berat benda, massa benda adalah ukuran banyaknya zat yang terkandung dalam suatu benda. Dengan demikian, massa benda tidak berubah dimanapun benda tersebut berada. Sedangkan berat benda berubah-ubah, bergantung pada dimana benda tersebut berada. Perbandingan antara berat dengan massa suatu benda disebut percepatan gravitasi. Dengan demikian secara matematis dapat dituliskan: w g = m Dengan : w = berat benda ( N ) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) maka berat dapat dirumuskan sebagai perkalian dari massa dan percepatan gravitasi. w = mg Catatan : Di permukaan bumi rata-rata percepatan gravitasi adalah 9,8 m/s2, sedangkan di permukaan bulan rata-rata percepatan gravitasi sekitar seperenam dari percepatan gravitasi bumi, yaitu sekitar 1,6 m/s2.98 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Perhatikan Gambar 6.5. Gaya Normal (N) Nadalah gaya sentuh pada benda yang berarah tegaklurus bidang sentuh. Jadi arah gaya normal akanselalu tegak lurus pada permukaan yang menopang.Untuk kasus seperti ini maka : N = w atau N = m gC. Gaya Gesekan Ketika kita mendorong atau menarik sebuah wbalok yang ada di atas meja tidak licin, maka gayadorongan tersebut akan mendapat perlawanan.Gaya yang melawan gaya dorong tersebut dikenal Gambar 6.5 Gaya pada balok yangdengan gaya gesekan. Gaya gesekan adalah gaya diamyang timbul akibat persentuhan langsung antara dua Sumber : Dokumentasi penulispermukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arahgerak benda. Besar gaya gesekan bergantung pada kekasaran permukaansentuh. Semakin kasar suatu permukaan, semakin besar gaya gesekan yangtimbul. Gaya gesekan membuat kita harus mengeluarkan tenaga lebih banyakuntuk membuat benda berpindah. Gaya gesekan pun bisa menimbulkanpanas yang berlebihan akibat gesekan pada mesin mobil dan kopling sehinggamesin mobil cepat rusak. Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalanmengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis. Hal lain yang merugikan darigaya gesekan adalah akibat gesekan antara angin dengan mobil dapatmenghambat gerakan mobil. Untuk mengatasi hambatan yang ditimbulkan pada benda oleh gayagesekan dapat dilakukan dengan cara memperlicin permukaan. Memperlicinpermukaan dapat dilakukan dengan memberi minyak pelumas ataumengampelas permukaan. Gaya gesekan juga dapat diperkecil denganmemisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misalnyapada hovercraf yaitu kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampungyang diisi udara. Hal lain yang dapat dilakukan adalah menaruh benda diatas roda-roda, sehingga benda lebih mudah bergerak. Gaya gesekan tidak saja menimbulkan kerugian tetapi juga memberikeuntungan, antara lain gaya gesekan antara kaki kita dengan permukaanjalan memungkinkan kita dapat berjalan. Jika jalanan licin tanpa gesekan kitaakan tergelincir. Gaya gesekan pada rem, misalnya piringan rem digunakanuntuk memperlambat sepeda motor. Gaya gesekan antara ban mobil yangdibuat bergerigi dengan permukaan jalan agar tidak slip (tergelincir) padasaat jalan licin, misalnya karena hujan. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 99
  • Gaya, Usaha, dan Energi Percobaan 6.1 Gaya Gesekan Tujuan percobaan: siswa mampu menentukan pengaruh gaya gesekan terhadap pergerakan benda, Alat dan Bahan: balok kayu, meja, neraca pegas, tali, kaca. Langkah Percobaan: 1. Letakkan balok di atas meja kayu. 2. Hubungkan balok dengan neraca pegas menggunakan seutas tali. 3. Tarik balok perlahan. 4. Amati perubahan angka pada neraca pegas tepat sebelum balok bergerak. 5. Ulangi langkah kerja tersebut di atas permukaan kaca. 6. Buat kesimpulan dari hasil kerjamu! Latihan 6.1 1. Gambarkan dan tentukan resultan gaya berikut. a. F1 = 5 N F2 = 3 N b. F1 = 5 N F2 = 3 N 2. Apakah perbedaan berat dan massa suatu benda? 3. Jika kita mendorong sebuah benda yang memiliki berat 4 N dengan gaya 6 N dan mendapat hambatan berupa gaya gesekan sebesar 2 N tentukan lukisan gaya yang bekerja pada benda-benda tersebut ! 4. Apa yang dimaksud dengan gaya gesekan? Apa keuntungan dari adanya gaya gesekan? 5. Apa yang merugikan dari adanya gaya gesekan dan bagaimana cara mengatasinya? 6.2 Hukum Newton Benda yang diam akan bergerak jika terkena gaya. Hal ini dipelajari oleh Sir Isaac Newton (1642 - 1727) yaitu seorang ilmuwan dari Inggris. Hasil pengamatan Newton menghasilkan ketentuan yang dikenal dengan hukum Newton .100 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan EnergiA. Hukum I Newton Saat kita naik bis dan bis mulai bergerak, biasanya kita akan terdorongke arah belakang dari tempat duduk kita. Gerakan tubuh berlawanandengan pergerakan bis menunjukkan bahwa tubuh kita cenderung untukdiam. Sedangkan saat bis tiba-tiba berhenti maka tubuh kita akan terdorongke depan. Gerakan tubuh kita melawan arah penghentian bis menunjukkantubuh cenderung ingin terus bergerak. Fenomena seperti ini dikenal denganistilah kelembaman. Kelembaman dari suatu benda dinyatakan oleh Newtondalam pernyataannya yang dikenal dengan Hukum I Newton. Hukum I Newton berbunyi : "Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap/konstan pada lintasan lurus kecuali jika ada gaya luar yang bekerja terhadap benda tersebut" Dari hukum tersebut dapat diperoleh bahwa apabila F = 0, maka :1. benda diam akan tetap diam.2. benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan pada lintasan lurus.B. Hukum II Newton Pada hukum I Newton tampak bahwa pengaruhgaya dapat membuat benda bergerak. Hal ini pun Vaterjadi pada apel yang jatuh akibat pengaruh gayatarik gravitasi Bumi. Namun pada apel yang jatuh Vbpergerakan apel semakin mendekati permukaantanah semakin cepat. Pergerakan yang semakin cepatdisebut dengan percepatan. (Gambar 6.6) Vc Adanya percepatan pada pergerakan bendatelah diamati oleh Newton dan menghasilkan sebuah Gambar 6.6 pertambahanpernyataan yang kita kenal sebagai hukum II kecepatan pada apel yang jatuh.Newton. Hukum II Newton berbunyi : Sumber : http://www.windows.ucor.edu/ dengan penyesuaian seperlunya "Benda yang mengalami gaya akan memperoleh percepatan yang besarnya berbanding lurus dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massanya.” Secara matematik hukum II Newton dapat dirumuskan: F a = m Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 101
  • Gaya, Usaha, dan Energi Sehingga besar gaya yang bekerja dapat dinyatakan dengan F = ma dengan : F = Gaya yang bekerja pada benda ( N ) m = massa benda ( m ) a = percepatan benda ( m/s2 ) Contoh soal Jika benda A bermassa 200 g dan benda B bermassa 500 g. Tentukan gaya yang diperlukan untuk membuat kedua benda tersebut dapat bergerak dengan percepatan 5 m/s2. Penyelesaian : m A = 200 g = 0,2 kg m B = 500 g = 0,5 kg a = 5 m/s2 F A = mA a F B = mB a = 0,2 kg × 5 m/s 2 = 0,5 kg × 5 m/s2 = 1,0 kg m/s2 = 2,5 kg m/s2 = 1,0 N = 2,5 N Hal ini menunjukkan bahwa untuk mengerakkan benda dengan kecepatan yang sama akan diperlukan gaya yang lebih besar jika massa benda tersebut lebih besar. Arah tembakan peluru C. Hukum III Newton Badan terdorong ke Saat orang menembakkan senapan, peluru belakang terdorong ke luar senapan sedangkan senapan terdorong ke belakang (Gambar 6.7). Hal tersebut Faksi terjadi karena adanya gaya reaksi yang dialami oleh Freaksi dua benda yang sedang berinteraksi. Adanya gaya aksi dan reaksi yang saling berlawanan saat suatu gaya bekerja pada benda dinyatakan oleh Newton dalam Hukum III Newton sebagai berikut : "Jika suatu gaya melakukan aksi terhadap suatu benda maka akan timbul gaya reaksi dari Gambar 6.7 Senapan saat benda tersebut dengan arah yang berlawanan" menembak Sumber : Dokumentasi penulis102 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Secara matematis hukum III Newton dapat dirumuskan sebagai : Faksi = - Freaksi( tanda ( - ) menunjukkan arah gaya yang berlawanan) Pernyataan hukum Newton tersebut menyebabkan pada benda diamakan bekerja gaya gravitasi ke arah bawah dan sebagai reaksi akan timbulgaya normal dengan arah dan besar yang sama (Gambar 6.8(a)). Pada bendayang bergerak selain ada pengaruh gaya gravitasi dan gaya normal, bekerjagaya dorongan yang menimbulkan pergerakan. Gaya dorongan sebesar Fakan mendapatkan perlawanan oleh massa dan kekasaran dari bendasehingga timbul gaya gesekan dengan arah berlawanan (Gambar 6.8(b)). N N a b fg F w w Gambar 6.8 Gaya pada benda Sumber : Dokumentasi penulisMaka Hukum II Newton diubah menjadi : ∑F = m a Latihan 6.21. Apa yang dimaksud dengan kelembaman? Jelaskan !2. Bagaimana bunyi hukum I Newton? Apa bukti bunyi hukum Newton dalam kehidupan kita?3. Bagaimana bunyi hukum II Newton? Fenomena apa yang menunjukkannya?4. Jika suatu benda bermassa 400 g diberi gaya sebesar 5 N, berapa percepatan yang dialami benda?5. Bagaimana bunyi hukum II Newton. Tunjukkan penerapan dari hukum ini dalam kehidupan sehari-hari! Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 103
  • Gaya, Usaha, dan Energi 6.3 Usaha dan Energi Gaya saat bekerja pada benda dan menimbulkan pergerakan, tentu akan membuat benda tersebut berubah posisi atau berpindah tempat. Gaya yang kita gunakan untuk mendorong suatu benda berasal dari energi potensial kimia dalam otot kita. Energi tersebut diubah menjadi energi kinetik dan menimbulkan pergerakan pada benda. Untuk memahami lebih lanjut mari kita kaji uraian tentang usaha dan energi berikut ini. A. Usaha Suatu gaya yang bekerja pada benda dikatakan melakukan usaha jika gaya tersebut menyebabkan benda itu berpindah. Gaya yang tidak meng- hasilkan perpindahan berarti tidak melakukan usaha. Satuan usaha dalam SI adalah Joule ( J ). Usaha sebesar 1 joule dilakukan apabila gaya sebesar 1 newton memindahkan benda sejauh 1 meter atau 1J=1Nm Jika sebuah gaya bekerja pada benda sehingga berpindah searah dengan arah gaya, maka usaha yang dilakukan gaya itu dinyatakan sebagai : W = F s dengan : W = usaha ( J ) F = gaya ( N ) s = besarnya perpindahan ( m ) Contoh soal 1. Sebuah gaya 25 N bekerja pada sebuah benda dan menyebablan benda berpindah tempat sejauh 4 m. Tentukan besar usaha yang dilakukan oleh gaya tersebut ! Penyelesaian : F = 25 N s = 4m W = F s = 25 N × 4 m = 100 joule Jika usaha yang dilakukan memiliki arah ke atas atau ke bawah maka terdapat pengaruh gaya gravitasi dalam usaha tersebut. 2. Ridho mengangkat beban bermassa 2 kg setinggi 1,5 m. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 N/kg , berapa besar usaha yang dilakukannya ?104 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Penyelesaian : m = 2 kg s = 1,5 m g = 9,8 N/kg F = m g W = F s = 2 kg × 9,8 N/kg = 19,6 N × 1,5 m = 19,6 N = 29,4 J Perpaduan dua gaya yang arahnya berlawanan adalah selisih keduagaya itu, dengan arah gaya paduan sama dengan arah gaya terbesar. Dengandemikian, jika ada dua gaya berlawanan bekerja pada sebuah benda sehinggabenda itu berpindah, maka usaha yang dilakukan kedua gaya tersebut adalah: W = FR s FR = ∑F = jumlah gaya-gaya yang bekerja pada benda (N) Contoh soalSebuah mobil yang sedang diam didorong oleh Fahmi dengan gaya 25 N dan ditarikoleh Fahrul searah dengan Fahmi dengan gaya 40 N ke kanan, lalu Fajar mendorongdengan gaya 50 N ke kiri. Perpindahan yang dialami mobil dari posisi semula adalah6 m. Tentukan besar usaha total dari ketiganya!Penyelesaian :FFahmi = 25 N W = FR sF Fahrul = 40 N = 15 × 6F Fajar = -50 N = 90 jouleFR = FFahmi + FFahrul + FFajar = 25 N + 40 N + -50 N = 15 N (Ke arah kanan) Jika gaya yang bekerja tidak menyebabkan perpindahan pada benda (s = 0),dikatakan usahanya nol. Contoh, jika seseorang mendorong tembok sekuat-kuatnya dan tembok tidak mengalami perpindahan, dikatakan orang tersebuttidak melakukan usaha apa-apa (W = 0) Kemampuan seseorang atau suatu alat dalam melakukan usaha dalamselang waktu tertentu ditunjukkan dengan besaran yang disebut daya. Alatyang dapat melakukan usaha yang besar dalam waktu yang singkat memilikidaya yang besar. Sebaliknya daya yang kecil akan memerlukan waktu yang Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 105
  • Gaya, Usaha, dan Energi lebih lama untuk menghasilkan usaha yang sama. Daya adalah usaha atau perubahan energi tiap satu satuan waktu. Satuan daya dalam SI adalah Joule per sekon (J/s) atau Watt. W P = t Dengan: P = daya (watt) W = usaha(J) t = waktu (s) Contoh soal Alat pemindah A memiliki daya 1000 watt dan alat B memiliki daya 500 watt. Tentukan alat mana yang membutuhkan waktu lebih lama untuk melakukan usaha sebesar 200 joule. Penyelesaian : W = 200 joule P A = 1000 watt = 1000 joule/sekon P B = 500 watt W W PA = PB = tA tB W W tA = tB = PA PB 200 200 tA = tB = 1000 500 tA = 0,2 sekon tB = 0,4 sekon tB > tA, maka waktu alat B lebih lama dari alat A. Seperti yang sudah kita pelajari sebelumnya, usaha merupakan hasil kali dari gaya(F) dengan perpindahan (s). W = F· s maka Fs P = t Sedangkan adalah kecepatan (v), maka daya dapat dirumuskan sebagai perkalian antara gaya yang bekerja dan kecepatan yang ditimbulkan oleh gaya tersebut: P = F v Dimana: P = daya (watt) F = gaya(N) v = kecepatan (m/s)106 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan EnergiB. Energi Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Jadihanya benda yang memiliki energi yang dapat melakukan usaha. Energimemiliki beragam bentuk diantaranya energi listrik, energi panas, energibunyi, energi cahaya, energi kinetik, dan energi potensial. Berdasarkan pergerakannya energi dibedakanmenjadi energi kinetik dan energi potensial. Energi energi cahayapotensial merupakan energi yang dimiliki oleh energi bunyibenda yang diam. Besarnya energi ini ditentukanoleh posisi dan massa benda tersebut. Energi kinetiksebaliknya, merupakan energi yang dimiliki olehbenda yang bergerak. Besar energi ini ditentukanoleh kecepatan gerak benda dan massanya. Energi di alam adalah tetap, sehingga berlakuhukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa : Gambar 6.9 Perubahan energi" energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi pada televisi.dapat berubah bentuk" Sumber : Dokumentasi penulis Berdasarkan hukum kekekalan energi maka energi dapat diubah daribentuk energi yang satu ke energi yang lain. Misalkan saat kita menggunakanlistrik untuk menyalakan televisi. Saat kita menyalakan televisi maka energilistrik diubah menjadi energi cahaya dan energi suara. Bahkan televisi jikaterlalu lama dinyalakan akan menjadi panas, sehingga saat itu energi listrikpun di ubah menjadi energi panas.(Gambar 6.9) Latihan 6.31. Apa yang dimaksud dengan energi, dan apa perbedaan energi kinetik dan energi potensial?2. Jelaskan hukum kekekalan energi yang terjadi saat kamu menggunakan listrik untuk beragam kegiatan sehari-hari !3. Apakah perbedaan antara energi dan usaha ?4. Jika benda pada gambar berikut berpindah sejauh 10 m. Tentukan besar usaha yang dilakukan ! F1 = 5 N F2 = 3 N5. Tentukan besar daya suatu alat yang dapat memindahkan benda seberat 50 N setinggi 2 M dalam waktu 4 sekon. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 107
  • Gaya, Usaha, dan Energi 6.4 Pesawat Sederhana Pesawat sederhana adalah alat untuk memudahkan melakukan usaha. Dengan menggunakan pesawat, kita cukup memberikan gaya yang kecil untuk mengangkat atau memindahkan benda-benda yang berat. A. Tuas Saat kita ingin memindahkan barang atau batu supaya tenaga yang dikeluarkan tidak terlalu banyak maka kita dapat menggunakan tuas. Tuas kayu atau besi atau apapun yang menggunakan prinsip seperti timbangan untuk mengimbangi berat benda dengan gaya yang digunakan untuk meng- ungkit benda tersebut. Perhatikan Gambar 6.10, jika benda yang akan diungkit memiliki berat w, diletakkan pada ujung tuas, yang diletakkan pada titik tumpu sejauh B . maka kita akan memerlukan gaya sebesar F pada jarak K untuk mengungkitnya. B adalah lengan beban yang merupakan jarak beban terhadap titik tumpu, sedangkan K adalah lengan kuasa yang Gambar 6.10 Tuas merupakan jarak gaya terhadap titik tumpu. Saat Sumber : Dokumentasi penulis benda dapat diungkit maka w B = F K Keterangan: w = beban (N) F = gaya/kuasa (N) B = lengan beban (m) K = lengan kuasa (m) Perbandingan antara berat beban dan gaya kuasa atau perbandingan antara lengan kuasa dan lengan beban disebut keuntungan mekanis . Dalam hal ini, w l KM = = K F lB dengan : KM = keuntungan mekanis (tidak mempunyai satuan) Contoh soal Sebuah tuas memiliki lengan beban 2 cm dan lengan kuasa 10 cm. Jika kita ingin mengangkat beban yang memiliki berat 5 N, berapa gaya yang harus kita gunakan? tentukan pula keuntungan mekanis alat tersebut !108 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan EnergiPenyelesaian : = 2 cm Keuntungan mekanis alat, B = 10 cm w K KM =w = 5N Fw B = F K 5 KM = = 55 N × 2 cm = F × 10 cm 1 10 N cmF = = 1N 10 cmB. Katrol Katrol adalah suatu alat sederhana yang digunakanuntuk mengangkat beban dengan cara yang lebih mudah.Cara kerja katrol sama dengan prinsip tuas. Katrol dapat B Kdikelompokkan kedalam katrol tetap, katrol bergerak dansistem katrol.1. Katrol Tetap Katrol tetap biasanya digunakan untuk mengangkatbenda yang ringan. Dalam katrol berlaku : Gambar 6.11 Katrol tetap w B = F K Sumber : Dokumentasi penulisDengan : w = berat beban(N) B = lengan beban(m) F = gaya angkat(N) K = lengan beban(m) Prinsip kerja katrol tetap adalah besar gaya kuasa samadengan berat beban, sedangkan lengan kuasa sama denganlengan beban. Dengan demikian, keuntungan mekaniskatrol tetap adalah untuk mengubah arah gaya, yakni gayaangkat searah gaya berat orang yang mengangkat2. Katrol bergerak Perhatikan Gambar 6.12, tampak pada katrol bergerakberat (w) dengan tanda panah ke bawah dilawan oleh 2 tandapanah ke atas. Tanda panah ke atas menunjukkan gaya Gambar 6.12angkat masing-masing F. Pada katrol bergerak, benda yang Katrol bergerakdiangkat digantungkan pada poros katrol. Dengan demikian, Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 109
  • Gaya, Usaha, dan Energi gaya kuasanya adalah setengah kali berat beban. Keuntungan mekanik katrol bergerak jika gaya gesekannya diabaikan beban W adalah = = 2. Jadi keuntungan menggunakan katrol kuasa F bergerak selain memudahkan mengangkat benda juga memer- lukan kuasa yang besarnya setengah dari berat bebannya. 3. Sistem katrol Sistem katrol terdiri dari beberapa katrol tetap dan katrol bergerak, seperti pada gambar di samping. Biasanya, sistem katrol ini digunakan untuk mengangkat beban yang massanya mencapai beberapa ton, misalnya kerangka jembatan dan peti kemas. Dengan sistem katrol, kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut dapat semakin diperkecil.Jika gaya gesekan katrol diabaikan, untuk sistem katrol berlaku persamaan berikut : w = 2F n Dengan: w = beban ( N ) Gambar 6.13 Sistem katrol F = kuasa ( N ) Sumber : Dokumentasi penulis n = banyaknya katrol tiap blok beban W Keuntungan mekanik dari sistem katrol adalah = = 2n. Jadi keun- kuasa F tungan mekanik sistem katrol bergantung pada banyaknya katrol yang ada. C. Bidang Miring Selain tuas dan katrol, pesawat sederhana lainnya adalah bidang miring. Seseorang dapat menaikkan muatan dalam truk tanpa tenaga yang terlalu besar berkat bidang miring (Gambar 6.14). s h s Gambar 6.14 Bidang miring Sumber : Dokumentasi penulis Dalam bidang miring berlaku persamaan : w h = F s Keterangan: w = beban (N) F = gaya (N) s = panjang bidang miring (m) h = tinggi bidang miring (m)110 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Jika bidang miring licin, keuntungan mekanis dapat dikatakan bahwaperbandingan beban dengan kuasa sama dengan perbandingan jarakperpindahan dengan tinggi bidang miring adalah : W s KM = = F h Percobaan 6.2 Pesawat Sederhana Tujuan percobaan: siswa mampu memahami kerja pesawat sederhana. Alat dan Bahan: kayu, tali, benang, beban, neraca pegas, balok penganjal. Langkah Percobaan: A. Cara kerja tuas 1. Susunlah alat seperti pada Gambar 6.15! 2. Pada batang kayu dengan panjang 70 cm, tentukan titik A sebagai titik beban, titik B sebagai titik tumpu dan titik C sebagai titik kuasa. 3. Atur posisi B sehingga tuas dalam keadaan setimbang. 4. Ukur jarak antara titik A dan B dan tetapkan sebagai panjang lengan beban( B)dan jarak antara titik B dan Gambar 6.15 percobaan tuas. C sebagai panjang lengan kuasa( K). Sumber : Dokumentasi penulis 5. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu ! B. Bidang miring 1. Letakkan kayu di atas balok penganjal sehingga terbentuk bidang miring. 2. Simpanlah benda di atas bidang miring seperti pada Gambar 6.16. Gambar 6.16 Percobaan bidang miring 3. Tarik benda pada ketinggian tertentu Sumber : Dokumentasi penulis dan gunakan neraca pegas untuk mengukur berat benda(w) dan gaya tarik (F). 4. Amati perbedaan antara w dan F, yang terukur dari neraca pegas. 5. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 111
  • Gaya, Usaha, dan Energi 6.5 Tekanan Apa kamu pernah mendengar orang terkena penyakit darah tinggi ? Hal itu terjadi karena adanya penyempitan pada pembuluh darah. Kejadian ini menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara besar tekanan dan luas daerah tempat tekanan terjadi. Jika kamu punya sebuah balon lalu kamu tekan perlahan maka balon hanya menunjukkan sedikit perubahan, tetapi ketika kamu tekan dengan kuat atau kamu duduki maka balon tersebut akan gepeng atau bahkan pecah. Hal ini menunjukkan terdapat hubungan antara besar tekanan dengan besar gaya yang bekerja. Bagaimana hubungan antara tekanan, luas permukaan dan besarnya gaya? Coba kamu lakukan percobaan 6.3 Berikut. Percobaan 6.3 Tekanan Tujuan percobaan: siswa mampu menentukan hubungan tekanan, gaya yang bekerja dan luas permukaan. Alat dan Bahan: tanah liat, nampan, balok kayu , balok besi, balok alumunium. Langkah Percobaan: 1. Letakkan tanah liat pada sebuah nampan persegi ratakan hingga memiliki ketebalan paling tidak 3 cm. 2. Ambil dua buah balok kayu dengan ukuran yang sama. Letakkan yang satu dengan posisi seperti Gambar 6.17(a) dan yang lain dengan posisi seperti Gambar 6.17 (b). (a) (b) Gambar 6.17 percobaan tekanan. Sumber : Dokumentasi penulis 3. Setelah beberapa saat, angkat kedua balok dan amati bekas yang dibuat pada permukaan tanah liat. 4. Ulangi percobaan dengan menggunakan balok besi yang berukuran sama dengan balok kayu. 5. Ulangi percobaan dengan menggunakan balok aluminium yang berukuran sama. 6. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu.112 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Tekanan merupakan besarnya gaya yang bekerja per satuan luas. Jikatekanan dilambangkan dengan p, gaya tekan F, dan luas bidang tekan A ,maka hubungan antara tekanan, gaya dan luas permukaan adalah : F p = AKeterangan: p = tekanan (N/m2 = Pa) F = gaya (N) A = luas bidang tekan (m2) Oleh karena dalam SI satuan gaya adalah N, dan satuan luas adalah m2,maka satuan tekanan adalah N/m2. Satuan tekanan dalam SI adalah Pascal(disingkat Pa). 1Pa = 1 N/m 2 1N 1 Pa = m2 Contoh soalTangan seorang anak seluas 54 cm2 menekan tanah liat dengan gaya sebesar 9 N.Tentukan besar tekanan yang dialami tanah liat dari tangan anak tersebut !Penyelesaian : F 54 p =A = 54 cm2 = m2 A 1000 9F = 9N p = = 16,7 Pa 0 , 054A. Tekanan dalam Zat Cair Gaya gravitasi menarik zat cair ke bawah di dalam wadah (bejana)yang ditempatinya. Hal ini menyebabkan zat cair melakukan tekananterhadap wadah yang ditempatinya. Pada kedalaman yang sama, zat cairmelakukan tekanan yang sama besar ke segala arah. Tekanan zat cair bergantung padakedalaman zat cair; yaitu makin dalam,tekanan zat cair makin besar. Hal inimenjadi alasan kenapa saat membuattanggul atau bendungan tembok bagianbawah dibuat lebih tebal daripada bagianatasnya. Konstruksi tanggul atau bendungan dirancang Gambar 6.18 Konstruksi bendungan tembok bagian bawah dibuat lebih tebal untuk menahan tekanan air Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 113
  • Gaya, Usaha, dan Energi Tekanan yang ditimbulkan zat cair juga ditentukan oleh massa jenis zat cair. Semakin besar massa jenis zat cair, makin besar tekanan di dalam zat cair tersebut. Sehingga tekanan yang ditimbulkan oleh air akan lebih besar dibandingkan tekanan yang yang ditimbulkan oleh minyak atau alkohol. Jika massa jenis zat cair dilambangkan dengan ρ, kedalaman zat cair h, maka besarnya tekanan (p) dalam zat cair yang ditimbulkan oleh gravitasi Bumi dinyatakan dalam persamaan: p = ρ g h dengan: p = tekanan (Pa atau N/m2) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) g = percepatan gravitasi Bumi (m/s2) h = ketinggian (m). Contoh soal Hayataka menyelam ke dasar kolam renang yang memiliki kedalaman 3 m. Berapa besar tekanan air yang dialami oleh anak tersebut jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan gravitasi g = 9,8 m/s2. Penyelesaian : p = ρ g h = (1000 kg/m3) × (9,8 N/kg) × (3 m) p = 29400 Pa Pengaruh ketinggian dalam menghasilkan tekanan pada zat cair digunakan dalam prinsip kerja botol infus. Semakin tinggi posisi botol, maka akan menghasilkan tekanan yang semakin besar, dan membuat cairan infus bisa memasuki aliran darah. Gambar 6.19 Tekanan dalam bejana Jika ketinggian tidak mencukupi maka aliran darah berhubungan. akan terbalik keluar akibat tekanan darah dalam Sumber : Dokumentasi penulis tubuh. Tekanan zat cair tidak bergantung pada bentuk wadah. Tekanan zat cair di titik A, B, C, dan D dalam sebuah bejana berhubungan yang memiliki kaki-kaki yang bentuk dan ukurannya berbeda adalah sama (Gambar 6.19), Sehingga pA = pB = pC = pD. Pada Gambar 6.19 telah ditunjukkan bahwa permukaan zat cair sejenis di dalam bejana berhubungan selalu mendatar. Untuk lebih memahami hal ini, lakukan percobaan 6.4 berikut.114 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Percobaan 6.4 Bejana Berhubungan Tujuan percobaan: siswa memahami sifat permukaan air dalam bejana ber- hubungan. Alat dan Bahan: bejana berhubungan, balok pengganjal, air. Langkah Percobaan: 1. Siapkan sebuah bejana berhubungan! 2. Tuangkan air ke dalam bejana berhubungan tersebut! 3. Perhatikan permukaan air pada dua sisi! 4. Ganjal satu sisi bejana sehingga berada dalam keadaan miring! 5. Perhatikan permukaan air pada dua sisi! 6. Masukkan air raksa kedalam bagian kiri bejana! 7. Biarkan beberapa saat dan amati permukaan zat cair! 8. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! Saat dalam bejana berhubungan dimasukkan air raksa tampak kedua zatcair tidak bercampur dalam bejana berhubungan. Ketinggian dua permukaanzat cair pun tidak sama. Hukum utama hidrostatika menyatakan "Tekananyang dilakukan zat cair yang sejenis pada kedalaman yang sama adalahsama besar", sehingga: p1 = p2 ρ1 g h1 = ρ2 g h2 ρ1 h1 = ρ2 h2 Contoh soalKe dalam pipa U dimasukkan air, pA = pBlalu diisi minyak setinggi 10 cm ρa ha g = ρ m hm gsehingga terjadi selisih ketinggian (1000 kg/m ) × ( 6 cm) 3 = ρm( 10 cm)sebanyak 4 cm. Jika massa jenis air1000 kg/m 3, tentukan massa jenis (1000 kg / m 3 ) × (6 cm) ρm =minyak tersebut ! 10 cmPenyelesaian : = 600 kg/m3 ρmhm = 10 cm hmhm – ha = 4 cm haha = 10 cm – 4 cm A B = 6 cmρa = 1000 kg/m3 ρa Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 115
  • Gaya, Usaha, dan Energi B. Hukum Pascal Mungkin kamu pernah memperhatikan saat seseorang menyiram tanaman dengan menggunakan alat sejenis teko (Gambar 6.20). Air yang keluar ke berbagai arah pada ujung bulatan teko penyiram. Hal yang sama akan terjadi ketika kamu melubangi plastik pada berbagai tempat lalu kamu masukkan air ke dalamnya dan kamu tekan dari arah atas. Air memancar ke segala arah akibat tekanan tekanan air saat teko dimiringkan atau akibat Gambar 6.20 siraman air dari teko tekanan tangan menunjukkan bahwa tekanan Sumber : Dokumentasi penulis bekerja ke segala arah. Fenomena seperti ini yang membuat Pascal menyatakan "tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar ". Pernyataan Pascal tersebut kita kenal dengan Hukum Pascal. Gambar 6.21 arah tekanan pada zat cair Sumber : Dokumentasi penulis Bila kita tekan permukaan 1 yang memiliki luas permukaan A1 dengan gaya sebesar F1, maka tekanan akan diteruskan oleh zat cair pada permukaan 2. Sehingga tekanan pada permukaan 1 = tekanan pada permukaan 2. p1 = p2 F karena p = , maka : A F1 F2 = A1 A2 Jika kita buat luas permukaan A 2 jauh lebih besar dari permukaan A 1, maka gaya angkat F 2 yang ditimbulkan akan jauh lebih besar. Sehingga pada alat yang menerapkan Hukum Pascal, bekerja dengan cara memberi gaya kecil pada pengisap kecil dapat dihasilkan gaya yang lebih besar. Hukum Pascal banyak diterapkan pada pemakaian beberapa alat dalam kehidupan sehari- hari. Alat teknik yang menerapkan Hukum Pascal, antara lain dongkrak hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil dan rem piringan hidrolik.116 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Percobaan 6.5 Hukum Pascal Tujuan percobaan: siswa mampu memahami penerapan hukum Pascal. Alat dan Bahan: dua buah alat suntik baru dengan ukuran berbeda, tabung polietilen, air. Langkah Percobaan: 1. Isilah alat suntik yang besar dengan air! 2. Hubungkan kedua alat suntik tersebut dengan tabung politen yang telah diisi dengan air! 3. Tahanlah ujung pengisap alat suntik kecil dengan ibu jari kananmu sambil menekan air pada alat suntik besar! 4. Rasakan gaya tekan pengisap alat suntik kecil pada ibu jari kananmu! 5. Sekarang tekanlah pengisap ujung alat suntik besar dengan ibu jari kirimu sambil menekan air pada alat suntik kecil. Rasakan kembali gaya tekan pengisap alat suntik besar pada ibu jari kirimu! 6. Bandingkan besar gaya yang dihasilkan oleh air pada pengisap alat suntik kecil (langkah 3) dan pengisap alat suntik besar (langkah 4). Manakah yang lebih besar? Nyatakan kesimpulanmu tentang bagaimana Hukum Pascal dimanfaatkan pada alat ini!C. Hukum Archimedes Pernahkah kamu bertanya kenapa kapal laut yang terbuat dari besi yangsangat berat dapat berlayar di atas air? Hal itu dapat terjadi karena sebagianbadan kapal yang tercelup ke dalam air memindahkan air dan sebagaiakibatnya air melakukan gaya angkat sebesar berat air yang dipindahkan. Besarnya gaya angkat oleh air pada kapal sesuai dengan pernyataanArchimides sebagai berikut : "Suatu benda yang dicelupkan sebagian atauseluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnyasama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut". Secaramatematis gaya Archimedes atau gaya ke atas, dirumuskan sebagai berikut. FA = ρ g VKeterangan: FA = gaya Archimedes/gaya ke atas (N) ρ = massa jenis zat cair (kg/m3) V = volum benda yang tercelup (m3) Pernyataan ini dikemukakan pertama kali oleh Archimedes (287 - 212 SM),seorang ahli teknik dan ahli matematika Yunani purba dan dikenal sebagaiHukum Archimedes. Untuk lebih memahami hukum Archimedes coba kamu lakukan percobaan6.5 berikut. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 117
  • Gaya, Usaha, dan Energi Percobaan 6.5 Hukum Archimedes Tujuan percobaan : siswa mampu memahami prinsip kerja hukum Archimedes. Alat dan Bahan : neraca pegas, tiga buah balok sejenis dari bahan yang tenggelam dalam air, sebuah gelas berpancuran dan sebuah gelas ukur. Langkah Percobaan : 1. Tuangkan air ke dalam gelas berpancuran sampai sedikit diatas lubang pancuran dan biarkan terbuang sehingga permukaan air tepat di batas lubang! 2. Siapkan gelas ukur kosong tepat di bawah pancuran! 3. Gantunglah sebuah balok pada kait neraca pegas, kemudian baca beratnya pada skala! 4. Masukkan balok sampai terbenam seluruhnya ke dalam air dalam gelas berpancuran! 5. Tampung seluruh air yang keluar dalam gelas ukur! 6. Baca berat balok dalam air pada skala neraca pegas! 7. Baca volume air yang tertampung dalam gelas ukur! 8. Ulangi dengan menggunakan dua balok dan tiga balok! 9. Catat semua data yang kamu peroleh dan tentukan hubungan perubahan berat balok dengan perubahan antara perkalian volume dan massa jenis air! 10. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! Contoh soal Sebuah kubus yang panjang rusuknya 0,2 m (massa jenis 2700 kg/m3) dicelupkan bagian ke dalam minyak yang massa jenisnya 800 kg/m3. Jika percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2, tentukan gaya angkat ke atas yang dialami balok! Penyelesaian : Rusuk kubus (s) = 0,2 m Vkubus = s 3 = (0,2 m)3 = 0,008 m3 ρ kubus = 2700 kg/m3 ρ minyak = 800 kg/m3 Volume minyak yang dipindahkan = volume celup kubus 3 V minyak = Vkubus 4 3 = (0,008 m3) = 0,006 m3 4 Gaya angkat ke atas = berat minyak yang dipindahkan kubus Fa = w minyak = mminyak × g = Vminyak × ρ minyak × g = (0,006 m3) × (800 kg/m3) × (10 m/s2 ) = 48 N118 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Selain kapal laut, Hukum Archimedes banyak diterapkan dalam berbagaialat lain seperti hidrometer, jembatan ponton dan kapal selam. Hidrometer adalah alat yang mengapung dalam zat cair, dilengkapidengan sebuah skala, dan dipakai untuk mengukur massa jenis zat cair. Massajenis yang diukur adalah massa jenis relatif. Di dalam zat cair yang berbeda, hidrometer akan mengapung dengankedalaman yang berbeda. Makin besar massa jenis zat cair makin tinggitangkai kaca yang muncul ke permukaan zat cair. Dalam keadaan darurat orang menggunakan drum-drum kosong yangterapung di dalam air dan diletakkan berjajar sehingga menyerupai jembatan.Jembatan ini disebut jembatan ponton. Suatu benda dapat tenggelam, melayang dan terapung dalam air. Keadaantenggelam terjadi bila massa jenis benda lebih besar dari pada massa jenis air.Keadaan melayang terjadi bila masa jenis benda sama dengan massa jenis airdan keadaan terapung terjadi bila massa jenis benda lebih kecil dari massajenis air. (Gambar 6.22) Tenggelam Melayang Terapung Gambar 6.22 Tenggelam, melayang dan terapung dalam air Sumber : Dokumentasi penulis Kapal selam adalah kapal yang dapat bergerak di dalam air. Denganpenerapan hukum Archimides, Kapal selam di laut dapat melakukan posisitenggelam, melayang dan terapung padahal massa jenis bahan kapal selamtidak berubah. Hal ini dapat terjadi karena kapal selam memiliki tangkipemberat yang terletak di antara lambung dalam dan lambung luar. Saat dalam posisi tenggelam, tangki pemberat diisi dengan air lautsehingga berat kapal bertambah besar. Saat posisi melayang dan dapatbergerak dengan bebas dalam air, tangki pemberat diatur sedemikian rupa Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 119
  • Gaya, Usaha, dan Energi sehingga gaya angkat air membuatnya melayang. Untuk mengapung kembali, air laut dikeluarkan dari tangki pemberat. Proses mengapung, menyelam, dan tenggelam dari sebuah kapal selam ditunjukkan pada Gambar 6.23. Tenggelam Gambar 6.23 Kapal selam Sumber : Dokumentasi penulis D. Tekanan Udara Kita hidup dalam lautan udara yang disebut atmosfer (lapisan udara). Tekanan udara di permukaan laut rata-rata 76 cmHg (1,013 x 105 N/m2). Tekanan darah sedikit lebih besar daripada tekanan udara. Jika kita pergi ke tempat yang sangat tinggi, kita mengalami pendarahan dari hidung. Ini disebabkan tekanan udara sangat rendah sehingga terdapat kelebihan tekanan darah yang cukup besar. Perubahan tekanan udara yang sangat cepat seperti saat naik pesawat dan terjadi perubahan ketinggian dapat menyebabkan telinga kita seperti meledak. Hal ini disebabkan tekanan di sebelah dalam dan sebelah luar gendang telinga berbeda jauh gendang telinga menggembung. Masalah ini akan sangat berbahaya terutama bagi penumpang bayi yang masih kecil. Untuk mengatasi hal itu bayi biasanya dianjurkan untuk disusui. Hal itu akan membuat pipa penghubung telinga dan kerongkongan terbuka, sehingga tekanan udara dalam telinga dapat segera disamakan dengan tekanan udara luar. Alat suntik terdiri atas sebuah pengisap kecil dalam suatu silinder. Jika lubang suntik dimasukkan ke dalam cairan obat, kemudian pengisapnya ditarik ke atas, tekanan di bawah pengisap berkurang, sehingga tekanan udara menekan cairan obat dan masuk ke alat suntik. Naiknya minuman dari botol atau gelas melalui sedotan bekerja atas prinsip yang sama. Ketika minuman disedot lewat sedotan, paru-paru menggembung dan udara masuk ke mulut melalui sedotan. Tekanan udara di permukaan minuman dalam botol terbuka atau dalam gelas lebih besar dari tekanan udara dalam mulut, sehingga menekan minuman naik ke mulutmu.120 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Latihan 6.51. Apa yang dimaksud dengan tekanan, bagaimana hubungan tekanan dengan gaya dan luas permukaan benda ?2. Mengapa tanggul di tepi sungai pada bagian bawah dibuat lebih tebal daripada bagian atas ?3. Sebutkan contoh peristiwa dalam kehidupan sehari-hari berdasarkan prinsip bejana berhubungan!4. Bagaimana bunyi hukum Pascal ? Berikan contoh alat yang menerapkan hukum Pascal !5. Bagaimana bunyi hukum Archimedes? Berikan contoh alat yang menerapkan hukum Archimides! Rangkuman• Gaya adalah sesuatu yang berupa tarikan atau dorongan. Perubahan oleh gaya dapat berupa benda diam menjadi bergerak, benda bergerak menjadi diam, bentuk dan ukuran benda berubah atau berupa perubahan arah gerak benda.• Beberapa gaya yang bekerja pada suatu benda dalam satu garis kerja dapat diganti oleh sebuah gaya yang dinamakan resultan gaya. Besarnya resultan gaya FR = F1 + F2 + F3 ... + Fn• Berat benda adalah gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Jadi arah gaya berat selalu menuju pusat bumi. Berbeda dengan berat benda, massa benda adalah ukuran banyaknya zat yang terkandung dalam suatu benda. Perbandingan antara berat dengan massa suatu benda disebut percepatan gravitasi.• Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.• Hukum I Newton berbunyi "Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap/konstan pada lintasan lurus kecuali jika ada gaya luar yang bekerja terhadap benda tersebut ".• Hukum II Newton berbunyi "Benda yang mengalami gaya akan memperoleh percepatan yang besarnya berbanding lurus dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massanya. Secara matematik hukum II Newton dapat dirumuskan F = m a.• Hukum III Newton berbunyi "Jika suatu gaya melakukan aksi terhadap suatu benda maka akan timbul gaya reaksi dari benda tersebut dengan arah yang berlawanan".• Usaha adalah besarnya perpindahan yang dihasilkan oleh suatu gaya. Satuan usaha dalam SI adalah Joule ( J ). Usaha yang dilakukan gaya itu dinyatakan sebagai W = F s. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 121
  • Gaya, Usaha, dan Energi • Daya adalah usaha atau perubahan energi tiap satu satuan waktu. Satuan daya dalam SI adalah Joule per sekon (J/s) atau Watt W P = t • Energi adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Energi memiliki beragam bentuk diantaranya energi listrik, energi panas, energi bunyi, energi cahaya, energi kinetik dan energi potensial. • Energi di alam adalah tetap, sehingga berlaku hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa : " energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat berubah bentuk". • Pesawat sederhana adalah alat untuk memudahkan melakukan usaha. Dengan menggunakan pesawat, kita cukup memberikan gaya yang kecil untuk mengangkat atau memindahkan benda-benda yang berat. Yang termasuk dalam alat sederhana antara lain tuas, katrol dan bidang miring. • Tekanan merupakan besarnya gaya yang bekerja per satuan luas, maka hubungan antara tekanan, gaya dan luas permukaan adalah F p = A • Tekanan zat cair ditimbulkan gaya gravitasi terhadap massa zat cair dan besarnya bergantung pada kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair tersebut. p = ρ g h • Hukum Pascal menyatakan "tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar". Hukum Pascal melandasi kerja alat dongkrak hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil dan rem piringan hidrolik. • Hukum Archimedes menyatakan: "Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut". Hukum Archimedes banyak diterapkan dalam berbagai alat seperti kapal laut, hidrometer, jembatan ponton dan kapal selam. • Kita hidup dalam lautan udara yang disebut atmosfer (lapisan udara). Tekanan udara di permukaan laut rata-rata 76 cmHg (1,013 x 105 N/m2) R e fl e k s i Setelah mempelajari bab Gaya, Usaha, dan Energi, apa manfaat yang kamu rasakan? Adakah hubungannya dalam kehidupanmu sehari-hari? Mengapa pesawat sederhana dapat membantu mempermudah usaha yang dilakukan manusia? Apa hubungan antara gaya, usaha, dan daya? Dalam mempelajari bab ini, bagian manakah yang paling kamu sukai? Berikan alasanmu. Bagian mana yang belum kamu kuasai? Tuliskan bagian-bagian yang belum kamu kuasai beserta alasannya, kemudian diskusikan dengan guru fisikamu.122 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi Uji Kompetensi ×Berilah tanda silang (×) pada huruf A, B, C, atau D di depan jawaban yang benar!1. Anak panah yang lepas dari busur menunjukkan perubahan energi potensial menjadi .... A. energi kinetik B. energi panas C. energi cahaya D. energi suara E. energi listrik2. Saat suatu gaya bekerja pada benda benda ditunjukkan oleh keadaan berikut, kecuali .... A. benda diam menjadi bergerak B. benda bergerak menjadi diam C. benda mengalami perubahan arah gerak D. benda mengalami perubahan bentuk E. benda bergerak dengan kecepatan tetap3. Apabila gaya 5 N digambarkan dengan anak panah sepanjang 2 cm, maka gaya 20 N digambarkan sepanjang .... A. 4 cm B. 5 cm C. 8 cm D. 10 cm E. 12 cm4. Dua buah gaya F1 dan F2 berlawanan arah. Besar masing-masing gaya adalah F1 = 50 N dan F2 = 25 N. Resultan kedua gaya itu sama dengan .... A. 75 N searah dengan F2 B. 75 N searah dengan F1 C. 25 N searah dengan F2 D. 25 N searah dengan F1 E. 50 N searah dengan F15. Massa sebuah benda di Bumi adalah 40 kg. Jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2 dan di bulan 1,6 m/s2 , berat benda itu di bulan adalah .... A. 6,5 N B. 16 N C. 64 N D. 245 N E. 392 N Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 123
  • Gaya, Usaha, dan Energi 6. Sebuah benda berbentuk balok bergerak di atas lantai. Kecepatan balok tersebut semakin lama semakin kecil hingga akhirnya berhenti. Gaya yang mengakibatkan balok tersebut semakin lambat hingga akhirnya berhenti adalah .... A. gaya sentuh B. gaya gesekan C. gaya berat D. gaya tekan E. gaya gravitasi 7. Apabila gaya 9 N digambarkan dengan anak panah sepanjang 3 cm, maka anak panah sepanjang 15 cm menggambarkan gaya .... A. 45 N B. 40 N C. 35 N D. 30 N E. 25 N 8. Jika A mendorong meja ke kanan dengan gaya 18 N dan B mendorong ke kiri dengan gaya 7 N maka meja terdorong .... A. 11 N ke kanan B. 11 N ke kiri C. 14 N ke kanan D. 14 N ke kiri E. 25 N ke kanan 9. Sebongkah batu memiliki berat 48 N ketika ditimbang di bulan. Percepatan gravitasi bulan 1,6 m/s2. Berapakah massa batu itu jika dibawa ke bumi ? A. 48 kg B. 30 kg C. 24 kg D. 5 kg E. 3 kg 10. Sebuah peti didorong dengan gaya F dan berpindah sejauh 4 meter. Jika usaha yang dilakukan adalah 800 J, maka besar F adalah .... A. 78 N B. 82 N C. 200 N D. 1.600 N E. 3.200 N124 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Gaya, Usaha, dan Energi11. Suatu gaya sebesar 160 N melakukan usaha sebesar 800 J yang searah gerak benda. Maka perpindahan yang akan dialami benda adalah sejauh .... A. 2 m B. 4 m C. 5 m D. 16 m E. 20 m12. Sebuah ember berisi air memiliki massa 2,5 kg. Jika seseorang mengangkat ember melalui sebuah katrol sehingga naik sejauh 10 m, maka usaha yang dilakukan anak tersebut adalah ... (g = 10 m/s2) A. 4 J B. 25 J C. 40 J D. 250 J E. 400 J13. Sebuah balok besi ditarik dengan gaya 12 N hingga bergerak dengan kelajuan tetap 5 m/s. Usaha yang dilakukan oleh gaya itu selama 2 sekon adalah .... A. 4,8 J B. 24 J C. 30 J D. 60 J E. 120 J14. Pesawat sederhana merupakan suatu alat yang digunakan untuk .... A. mempermudah usaha B. memperbesar usaha C. mengurangi usaha D. menghilangkan usaha E. melawan gravitasi15. Katrol tetap yang ditarik dengan gaya 40 N mampu menarik beban sebesar .... A. 20 N B. 40 N C. 60 N D. 80 N E. 400 N Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 125
  • Gaya, Usaha, dan Energi 16. Alat yang mempergunakan hukum Pascal dalam cara kerjanya adalah .... A. kapal selam B. balon udara C. pompa hidrolik D. hidrometer E. jembatan ponton 17. Balok kayu dengan volume 800 cm3 saat dicelupkan dalam air ( g = 9,8 m/s2, ρair = 1 g /cm3), akan mengalami daya angkat sebesar .... A. 7,84 N B. 78,4 N C. 784 N D. 7840 N E. 78400 N 18. Alat berikut merupakan penerapan dari hukum Archimedes, kecuali .... A. balon udara B. jembatan ponton C. hidrometer D. kapal selam E. dongkrak hidrolik 19. Jika sebuah pompa hidrolik memiliki luas bidang tekan (A1) sebesar 20 cm2, dan luas bidang angkat 400 cm2. Jika gaya yang digunakan untuk mengangkat adalah 5 N, maka besar kemampuan pompa tersebut untuk mengangkat adalah .... A. 10 N B. 20 N C. 100 N D. 200 N E. 1000 N 20. Air dengan massa jenis 1 g/cm3 dimasukkan ke dalam pipa U. Setelah salah satu bagian pipa dengan alkohol yang mempunyai massa jenis 0,8 g/cm3 terjadi selisih ketinggian air dengan alkohol sebesar 3,5 cm. Tinggi alkohol yang dituangkan ke dalam tabung U adalah .... A. 1,75 cm B. 2,8 cm C. 4,75 cm D. 17,5 cm E. 28 cm126 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Bab 7 Getaran, Gelombang, dan Optik Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu: • mendeskripsikan konsep getaran dan gelombang serta parameter-parameternya; • mendeskripsikan konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari; • menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk cermin dan lensa; • mendeskripsi-kan alat-alat optik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Peta Konsep Getaran Panjang gelombang menimbulkan Gelombang Gelombang berbentuk Amplitudo mekanik transversal dapat memiliki Gelombang berupa Perioda Gelombang seperti elektromagnetik Gelombang Frekuensi longitudinal merupakan Gelombang bunyi Gelombang cahayaberdasarkan dipelajari dalam perbedaan dibedakan dalam mengalami Infrasonik Optik Audiosonik Pemantulan Pembiasan Ultrasonik oleh oleh Benda Benda optik Cermin Prisma dapat berupa Lensa dapat berbentuk Cermin Cermin Cermin datar cekung cembung Cembung Cekung Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 127
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Saat seseorang memetik gitar, apakah terpikir bagaimana bisa gitar menghasilkan suara? Saat kita berjemur kita dapat merasakan hangatnya cahaya Matahari, kenapa cahaya bisa sampai ke Bumi dan menghangatkan badan kita? Bunyi dan cahaya merupakan bentuk energi. Kita sering mendengar orang mengatakan gelombang bunyi atau gelombang cahaya. Apakah bunyi dan cahaya termasuk dalam gelombang? Bagaimana jalan suatu cahaya sehingga kita dapat melihat benda-benda, apa getaran dan apa itu gelombang? Semua itu akan kita pelajari dalam bab ini. 7.1 Getaran dan Gelombang Saat seorang gitaris memetik gitar tampak senar gitar akan bergetar. Sedangkan saat tangan kita menghentikan getaran maka bunyi dari gitar pun akan menghilang. Begitu pula dengan mengapa kita dapat berbicara dan menghasilkan beragam bunyi dari mulut kita, hal itu terjadi akibat adanya getaran dari pita suara kita. Getaran dari suatu benda akan dirambatkan oleh udara dan menggetarkan gendang telinga kita. Getaran tersebut terbaca oleh saraf otak sehingga kita dapat mendengar bunyi yang dihasilkan. A. Getaran Saat kita meletakkan penggaris plastik di ujung meja seperti pada Gambar 7.1, kemudian kita tarik ke atas ujung A, maka penggaris akan melakukan gerakan turun naik. Gerakan turun naik posisi A ke A-B-A-C-A merupakan suatu getaran. Getaran didefinisikan sebagai gerak periodik dengan Gambar 7.1 Getaran pada pengaris plastik menempuh lintasan yang sama. Gerak periodik adalah Sumber : Dokumentasi penulis gerak yang dialami benda secara berulang-ulang dalam selang waktu yang sama. Gerakan pada bandul juga merupakan suatu getaran. Hal ini karena bandul berayun secara periodik dan menempuh lintasan yang sama dalam selang waktu yang sama. (Gambar 7.2) Bila kita membiarkan bandul terus berayun, maka lama-kelamaan bandul tersebut akan semakin pelan dan akhirnya berhenti berayun. Hal itu Gambar 7.2 Ayunan bandul disebabkan gaya redaman yang melenyapkan energi Sumber : Dokumentasi penulis gerak benda. Gaya redaman sebenarnya dapat diatasi dengan selalu memberi energi pada benda yang bergetar. Contoh, memasang baterai pada jam bandul. Ciri suatu getaran dinyatakan melalui amplitudo dan frekuensi. Amplitudo adalah simpangan maksimum, sedangkan frekuensi adalah banyaknya getaran tiap sekon. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz.128 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Waktu yang diperlukan bandul atau ayunan untuk melalukan satu kali getaran dinamakan periode (waktu) getar. Periode tidak bergantung pada amplitudo. Artinya, berapapun besar simpangan yang kita inginkan, waktu untuk satu periode tetap sama. Satuan periode adalah sekon. Sehingga saat suatu pegas dengan beban bergetar seperti pada Gambar 7.3, maka jauh dari titik A ke B adalah besar simpangan atau amplitudo. Jika pegas bergetar 10 kali dalam waktu 5 detik, maka 10 getaran pegas akan memiliki frekuensi atau 2 Hertz. Gambar 7.3 Getaran pegas 5 Sumber : Dokumentasi penulis Periode dari getarannya adalah atau 0,5 sekon. Jika kamu perhatikan besar ferukensi di atas yaitu dan periodenya dan mengingat frekuensi menyatakan banyaknya getaran dalam satu sekon, sedangkan periode menyatakan waktu yang dinyatakan untuk satu kali getaran, berarti f = Dengan f = frekuensi (Hz)10 kali T = periode (s).15 2510 5T sekon5f Contoh soal Suatu bandul berayun 25 kali dalam waktu 5 sekon. Tentukanlah frekuensi dan perioda dari getaran bandul tersebut ! Penyelesaian: f = getaran waktu = = 5 Hz T = = = 0,2 sekon Hubungan frekuensi dan periode seperti itu tidak hanya berlaku pada getaran, melainkan juga pada gelombang bunyi, cahaya, dan sebagainya yang akan dibahas kemudian. Untuk lebih memahami perbedaan frekuensi dan periode kita lakukan percobaan 7.1 berikut. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 129
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Percobaan 7.1 Perioda dan Frekuensi Tujuan percobaan: siswa mampu menunjukkan perbedaan perioda dan frekuensi dari suatu getaran. Alat dan Bahan: pegas, beban dan stopwacth. Langkah Percobaan: 1. Gantungkan sebuah beban pada pegas seperti pada Gambar 7.4. 2. Tarik beban sedikit ke bawah dan lepaskan sehingga pegas bergerak turun naik tanpa terjadi gerakan ke arah samping. 3. Saat ayunan pegas stabil nyalakan stopwacth. 4. Matikan stopwacth saat pegas telah berayun 10 kali. Gambar 7.4 Beban pada pegas 5. Catat waktu yang ditunjukkan oleh stopwacth. Sumber : Dokumentasi penulis 6. Tentukan waktu yang diperlukan untuk 1 kali ayunan. 7. Tentukan jumlah ayunan yang terjadi dalam 1 detik. 8. Buat kesimpulan dari hasil pekerjaanmu! B. Gelombang Saat kamu melemparkan batu ke kolam yang tenang, tampak permukaan air membentuk bukit dan lembah yang merambat di atas permukaan air. Getaran terus merambat menjauhi tempat jatuhnya batu dan semakin melebar. Bentuk permukaan air seperti bukit dan lembah yang merambat inilah yang disebut gelombang. Jika ada daun di atas permukaan air maka saat terbentuk gelombang tampak daun ikut bergerak turun naik tapi tidak berpindah. Hal itu menunjukkan Medium tempat gelombang merambat tidak bergerak bersama rambatan gelombangnya. Medium hanya bergetar di sekitar kedudukan normalnya. Kedudukan normal merupakan kedudukan permukaan air sebelum batu jatuh. Saat angin membentuk gelombang pada permukaan laut maka gelombang akan merambat ke pantai dan pecah sebagai ombak. Ombak yang menghantam kita saat dipantai mampu membuat kita terjatuh, hal ini menunjukkan dalam perambatannya, gelombang membawa energi. Gelombang seperti gelombang air atau suara memerlukan medium untuk merambat. Gelombang seperti ini disebut sebagai gelombang mekanik. Sedangkan gelombang elektromagnet seperti cahaya tidak memerlukan medium rambat. Berdasarkan arah rambatannya gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal.130 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik1. Gelombang transversal Saat gelombang pada permukaan air terbentuk tampak bukit dan lembah,dan daun diatasnya bergerak turun naik. Gelombang pada air tersebut termasukdalam gelombang transversal. Gelombang transversal adalah gelombang yangmerambat dengan arah rambatan tegak lurus dengan arah getaran. Perhatikan getaran yang terbentuk pada tali yang digetarkan naik turunseperti yang tampak pada Gambar 7.5. Tali yang digerakkan membentukgelombang, bila tenaga dari tangan kita mengarah ke atas, maka bagian taliujung ikut naik. Getaran merambat melalui bukit gelombang, kemudiandiikuti oleh lembah gelombang. Bukit dan lembah gelombang terbentuk akibatgaya dalam tali menentang perubahan bentuk tali. Arah rambatan gelombang Arah getaran Gambar 7.5 Gelombang transversal Sumber : Dokumentasi penulis Demikian halnya jika ujung tali digerakkan ke bawah, bagian tali didekatnya akan bergerak ke bawah. Dengan demikian, gerakan pada salahsatu titik pada tali itu senantiasa menimbulkan gerakan pada titik yang lain. Selama perambatan gelombang seolah-olah ada suatu bentuk gelombangyang berpindah-pindah tempat. Tetapi, sesungguhnya tidak ada satu titikpun dalam tali yang berpindah tempat. Yang berpindah hanya gerakan tali,bukan partikel tali.2. Gelombang longitudinal Slinski atau kumparan kawat yang jumlahnya banyak saat diberi tenagapada salah satu ujungnya akan menunjukan gejala gelombang longitudinal.Gelombang longitudinal ialah gelombang yang merambat dengan arahrambatan berimpit dengan arah getaran. (Gambar 7.6) Gelombanglongitudinal tidak berbentuk deretan bukit dan lembah gelombang, tetapideretan rapatan dan renggangan. Gelombang longitudinal dapat terjadi dalamzat padat, zat cair, dan gas. dorongan Arah rambatan gelombang Ujung tetap rapatan regangan rapatan regangan Arah getaran Gambar 7.6 Gelombang longitudinal Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 131
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Gelombang yang terbentuk pada slinski berbentuk rapatan dan regangan yang arahnya sama dengan arah rambatannya. Perhatikan Gambar 7.5. jika ujung slinski (P) kita tepuk dengan tangan akan muncul suatu rapatan yang merambat di sepanjang slinski. Jika ujung P kita tarik ke kiri, maka akan tampak suatu renggangan yang merambat di sepanjang slinski. Tiap kumparan memulai gerakannya dengan simpangan ke kiri. Kalau ujung kumparan Q tidak dipaku, maka kumparan juga akan bergerak ke kiri. Akibatnya terjadi suatu rapatan pada ujung yang bebas. C. Besaran-Besaran Gelombang a c Panjang gelombang (λ) ialah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode. Panjang gelombang A B C b d untuk gelombang transversal menyatakan satu bukit Gambar 7.7 Panjang gelombang gelombang ditambah satu lembah gelombang. Jadi, transversal satu panjang gelombang transversal ialah jarak AB atau BC. Sedangkan titik a, b, c, dan d menunjukkan simpangan paling besar atau amplitudo (Gambar 7.7) A B C D Panjang gelombang untuk gelombang longitudinal Gambar 7.8 Panjang gelombang adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan longitudinal yang berdekatan. Dalam Gambar 7.8, satu panjang Sumber : Dokumentasi penulis gelombang longitudinal, yakni jarak AC atau, BD. Contoh soal Dalam suatu tali nilon sepanjang 5 meter yang dihentakkan terbentuk 2 bukit dan 2 lembah. Berapakah panjang gelombang pada tali tersebut ? Penyelesaian : 2 bukit dan 2 lembah = 2 gelombang Panjang tali = 5m Panjang 1 gelombang = = = 2,5 m Cepat rambat gelombang ialah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu sekon. Cepat rambat gelombang dinyatakan dalam persamaan berikut. v =132 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Contoh soal Jika suatu gelombang memiliki panjang gelombang 40 cm dan periodanya adalah 0,2 sekon. Tentukan cepat rambat gelombangnya ! Penyelesaian : λ = 40 cm = 0,4 m T = 0,2 s v = = = 0,2 m/s Hubungan frekuensi dengan periode adalah f = Maka cepat rambat gelombang dapat juga dinyatakan sebagai v = f λ Dengan: v = cepat rambat(m/s) T = periode (s).λ4m0 ,mpanjang tali f21 = frekuensi(Hz)T5 s 2jumlah gelombang λ = panjang gelombang(m) Contoh soal Tali sepanjang 2 m, membentuk 5 gelombang dengan frekuensi 40 Hz. Tentukan cepat rambat gelombang pada tali tersebut. Penyelesaian: Panjang tali = 2m v = f λ Jumlah gelombang = 5 = 40 Hz × 0,4 m f = 40 Hz = 16 m/s λ = = = 0,4 m Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 133
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Percobaan 7.2 Gelombang Transversal dan Longitudinal Tujuan percobaan: siswa mampu menunjukkan perbedaan gelombang tranversal dan gelombang longitudinal. Alat dan Bahan: slinski. Langkah Percobaan: A. Gelombang tranversal 1. Ikat salah satu ujung slinski. 2. Hentakan ujung lain yang bebas kearah atas sehingga terbentuk bukit dan lembah pada slinski. 3. Amati dan buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! B. Gelombang longitudinal 1. Ikat salah satu ujung slinski. 2. Rentangkan ujung lain yang bebas. 3. Hentakan ke arah depan sehingga terjadi rapatan dan renggangan dalam slinki. 4. Amati dan buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! Latihan 7.1 1. Apa yang dimaksud dengan getaran ? Jelaskan dan beri contoh ! 2. Besaran apa saja yang menjadi karakteristik suatu gelombang? Jelaskan! 3. Hitunglah frekuensi getaran bila periodanya 25 sekon! 4. Jelaskan perbedaan gelombang longitudinal dan gelombang transversal. 5. Bila panjang gelombang 60 meter dan cepat rambat gelombang 100m/s. Hitunglah frekuensi gelombang? 7.2 Bunyi dan Perambatannya Bunyi terjadi bila ada sumber bunyi yang bergetar. Bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi kemudian merambat melalui zat antara, misalnya udara. Tanpa zat antara, bunyi tidak mungkin merambat. Bunyi yang merambat lalu menggetarkan selaput gendang telinga sehingga kita mendengar bunyi itu. Dengan demikian, syarat terjadi dan terdengarnya bunyi yaitu: ada sumber bunyi, misalnya gendang, gitar, dan garputala,134 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optikada zat antara (medium), misalnya udara dan ada penerima di sekitar bunyi.Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, zat cair, atau gas. Bunyitidak dapat merambat melalui ruang hampa udara. Gambar 7.9 Bunyi tidak dapat merambat dalam ruang hampa udara. Sumber : Dokumentasi penulis Kuat bunyi bergantung pada amplitudo dan jarak sumber bunyi daripenerima. Makin besar amplitudo sumber bunyi, makin kuat bunyi yangterdengar. Percobaan 7.3 Bunyi Tujuan percobaan: siswa mampu menunjukkan keterkaitan getaran pada sumber bunyi dan bunyi yang dihasilkan. Alat dan Bahan: garputala, gitar dan gendang. Langkah Percobaan: 1. Sediakan garputala dengan frekuensi 300 Hz! 2. Pukul dan amati apa yang terjadi pada garputala! 3. Sediakan gendang atau rebana kecil! 4. Pukul dan amati apa yang terjadi pada permukaannya! 5. Sediakan gitar atau alat musik bersenar lainnya! 6. Petik dan amati senar gitarnya! 7. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu!A. Daerah Pendengaran Manusia Telinga manusia hanya mampu mendengar bunyi yang frekuensinyaberkisar antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Daerah yang berada pada rentangfrekuensi antara 20 Hz dan 20.000 Hz disebut dengan frekuensi audio. Bunyiyang frekuensinya kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan bunyiyang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz disebut ultrasonik. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 135
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Jangkrik dapat mendengar bunyi infrasonik sehingga langkah manusia sudah terdengar olehnya dari jarak yang jauh. Anjing, kelelawar, dan ikan lumba-lumba juga dapat mendengar bunyi infrasonik. Kelelawar dapat menghasilkan bunyi ultrasonik. Bunyi ultrasonik dipantulkan oleh benda-benda yang ada di sekitar kelelawar. Bunyi pantulan ini diterima kembali oleh alat penerima pada kelelawar. Itulah sebabnya kelelawar dapat menghindari tabrakan dan dapat menentukan letak mangsanya. Di dalam industri, bunyi ultrasonik digunakan misalnya gelombang ultrasonik untuk mengaduk susu supaya rata, mensterilkan makanan dalam kaleng dan meratakan campuran besi dan timah yang dilebur. B. Resonansi Resonansi ialah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. Peristiwa resonansi terjadi bila frekuensi getar dua benda tersebut sama. Peristiwa resonansi dapat dinyatakan dengan Percobaan 7.4 sebagai berikut. Percobaan 7.4 Resonansi Tujuan percobaan: siswa mampu menunjukkan peristiwa resonansi pada suatu benda. Alat dan Bahan: garputala dan kotak resonansi. Langkah Percobaan: 1. Sediakan dua buah garputala dengan frekuensi yang sama. Gambar 7.10 Resonansi pada garputala dengan frekuensi sama. Sumber : Dokumentasi penulis 2. Pasanglah masing-masing garputala pada kotak resonansi yang saling berdekatan. 3. Pukul salah satu garputala sehingga bergetar amati apa yang terjadi pada garputala yang tidak dipukul. 4. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu!136 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Banyak alat musik yang menggunakan alat resonansi. Contoh: gitar, saksofon, klarinet, terompet, biola, gamelan, seruling dan harmonika. Selaput juga mengalami resonansi terhadap segala getaran., baik getaran dengan frekuensi besar maupun kecil. Semakin tipis suatu selaput, semakin mudah beresonansi. Salah satu selaput tipis yang sangat penting adalah selaput gendang telinga. Selaput gendang telinga mudah beresonansi dengan segala macam getaran. Itulah sebabnya mengapa kita menangkap bunyi yang lemah maupun bunyi yang keras. Selain bisa memberi manfaat, resonansi juga bisa merugikan. Bunyi yang kuat sekali dapat merusak gendang telinga, memecahkan gelas, bahkan dapat merobohkan gedung. Ledakan bom dapat memecahkan kaca jendela dan pintu gedung yang tempatnya tidak terlalu jauh dari tempat ledakan. Sepasukan prajurit tidak boleh berbaris dengan langkah yang sama apabila melalui jembatan, karena dapat meruntuhkan jembatan. Getaran yang ditimbulkan kereta api dapat merusak gedung bertingkat di dekatnya. C. Pemantulan bunyi Kelelawar dapat mengetahui buah yang matang bukan dari bau atau warna buah tetapi dari pantulan suaranya. Begitu juga kenapa dokter dapat mendengarkan detak jantung atau gerakan nafas dari orang sakit. Hal itu dapat terjadi karena suara dapat mengalami pemantulan.v t Saat rambatan bunyi terhalang oleh benda, maka akan mengalami pemantulan. 2 Peristiwa pemantulan bunyi selalu mengikuti hukum-hukum pemantulan yaitu (1) Bunyi yang datang, bunyi yang dipantulkan, dan garis normal selalu terletak pada satu bidang pantul dan (2) Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r). Yang dimaksud dengan garis normal adalah garis yang ditarik tegak lurus pada bidang pantul. Peristiwa pemantulan bunyi terjadi ketika kita berteriak di tepi gunung karena suara kita membentur lereng gunung. Akibatnya kita akan mendengar kembali sura kita sesaat setelah kita berhenti. Waktu yang diperlukan untuk rambatan suara kembali tergantung pada jarak antara kita dengan lereng pemantulnya. Hal ini dimanfaatkan untuk menentukan kedalaman laut atau untuk mencari logam yang tengelam di dasar laut dengan menggunakan sonar. Cepat rambat dalam bunyi dalam air laut diketahui, yaitu 1.500 m/s. Persamaan yang digunakan untuk mengukur kedalam laut (d) adalah d = dengan: v = cepat rambat bunyi dalam air. t = waktu untuk bunyi untuk kembali ke kapal. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 137
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Contoh soal Sonar laut yang dipancarkan kembali setelah 8 sekon, jika cepat rambat bunyi dalam air laut 1.500 m/s. Tentukan kedalaman laut yang diukur ! Penyelesaian: v = 1.500 m/s t = 5 s d = = = 6000 m = 6 km Kita sering mendengar pantulan bunyi yang hampir bersamaan dengan suara aslinya. Hal ini biasanya terjadi jika ruangan kosong atau luas. Bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli disebut dengan gaung. Gaung menyebabkan bunyi asli menjadi tidak jelas. Untuk menghindari gaung maka pada dinding ruangan gedung bioskop, studio radio, dan TV biasanya dilapisi dengan peredam bunyi bisa berupa karton, wol, karet dan busa. Terkadang juga terdengar pantulan suara sesudah suara yang aslinya. Pantulan suara seperti itu disebut dengan gema. Gema terdengar bila jarak antara sumber bunyi dan dinding yang memantulkan bunyi harus lebih besar dari 17 meter. Latihan 7.2 1. Apa keterkaitan antara getaran dan bunyi pada sumber bunyi ? 2. Jelaskan perbedaan antara infrasonik, ultrasonik, audiosonik. 3. Apa yang dimaksud dengan resonansi? Beri contoh kejadian yang disebabkan oleh resonansi ! 4. Sebutkan contoh dalam kehidupan sehari-hari tentang pemanfaatan dan dampak pemantulan bunyi. 5. Apa perbedaan gema dan gaung? Jelaskan dan beri contoh !138 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik7.3 Cahaya Cahaya, apakah kamu tahu apa itu cahaya?Mengapa dengan adanya cahaya kita dapat melihatlingkungan sekitar kita? Cahaya Matahari yangbegitu terang dapat membentuk pelangi setelahhujan berlalu? Mengapa cahaya Matahari dapatmenghasilkan pelangi yang berwarna warni?A. Rambatan Cahaya Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber Gambar 7.11 Cahaya Matahari Sumber : http://acept.la.asu.edu/cahaya merambat ke segala arah. Bila medium yangdilaluinya homogen, maka cahaya merambatmenurut garis lurus. Bukti cahaya merambat lurustampak pada berkas cahaya matahari yangmenembus masuk ke dalam ruangan yang gelap.Demikian pula dengan berkas lampu sorot padamalam hari. Berkas-berkas itu tampak sebagai batangputih yang lurus. Ketika menyentuh permukaan suatu bendamaka rambatan cahaya akan mengalami dua hal, Gambar 7.12 Cahaya merambat lurusyaitu pemantulan atau pembiasan. Pemantulan Sumber : http://acept.la.asu.edu/biasanya dialami benda yang tidak tembus cahaya, sedangkan pembiasanterjadi pada benda yang transparan atau tembus cahaya. garis normal sinar datang sinar pantul i i′ udara kaca r sinar bias Gambar 7.13 rambatan cahaya yang dipantulkan dan dibiaskan Sumber : Dokumentasi penulisB. Pemantulan Cahaya Kita dapat melihat benda di sekitar kita karena benda itu memantulkancahaya. Kemudian cahaya pantulan itu masuk ke mata kita. Jelas tidaknyabenda tergantung pada banyaknya cahaya yang dipantulkan oleh benda. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 139
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Benda tampak berwarna merah karena benda tersebut memantulkan spektrum warna merah dan menyerap spektrum warna lain. Benda tampak hitam karena benda tidak memantulkan cahaya tetapi menyerap semua spektrum warna, sedangkan benda putih akan memantulkan semua cahaya. Gambar 7.14 Jenis pemantulan cahaya(a) teratur (b) baur Sumber : Dokumentasi penulis Berdasarkan bentuk permukaan benda yang memantulkan cahaya, maka ada dua jenis pemantulan, yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan teratur terjadi pada benda dengan permukaan rata sedangkan pemantulan baur terjadi pada benda dengan permukaan tidak teratur. Cermin, benda berwarna putih, dan logam yang sinar mengkilap hampir memantulkan semua cahaya yang datang mengenainya. Ketika kita berdiri di depan cermin akan tampak bayangan kita di dalamnya. Bayangan i yang bagus bisa dihasilkan jika dipantulkan secara garis normal teratur oleh suatu permukaan. Pemantulan teratur i′ seperti yang terjadi pada cermin (Gambar 7.15), mengikuti hukum pemantulan cahaya yang sinar dikemukakan oleh Willebord Snell (1591-1626). pantul Hukum Snell berbunyi sebagai berikut: • Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal Gambar 7.15 Hukum pemantulan terletak pada satu bidang datar. cahaya Sumber : Dokumentasi penulis • Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (i). 1. Pemantulan pada cermin datar Pada cermin datar sinar datang yang sejajar garis normal akan dipantulkan dengan arah yang sama, sedangkan sinar yang datang dengan sudut i akan dipantulkan dengan sudut pantul i, dimana besarnya i = i. Sinar pantul kemudian diperpanjang sehingga saling berpotongan. Perpotongan sinar pantul akan membentuk bayangan seperti pada gambar 7.16. Gambar 7.16 Pembentukan Bayangan yang terbentuk pada cermin datar bayangan pada cermin datar bersifat maya atau semu. Disebut bayangan maya Sumber : http://www.opticalres.com/ karena bayangan tersebut dibentuk melalui140 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optikperpanjangan sinar-sinar cahaya. Bila bayangan tersebut dibentuk langsungoleh sinar-sinar cahaya, tanpa ada perpanjangan sinar, disebut bayangannyata. Jadi, dapat disimpulkan bahwa sifat bayangan pada cermin dataradalah sebagai berikut:• Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.• Tinggi (besar) bayang sama dengan tinggi (besar) benda• Maya (semu) Bila kita amati suatu benda melalui sebuah cermin, maka kita akanmelihat objek asli dengan bayangannya benar-benar mirip, tingginya sama,jaraknya sama hanya bagian kiri terbalik menjadi bagian kanan2. Pemantulan pada cermin cekung Cermin cekung merupakan cermin yang terbentuk dari suatu bola.Dengan lapisan sebelah dalam yang berfungsi sebagai cermin. Jarak cerminterhadap titik pusat bola pembentuknya disebut jari-jari. Setengah dari jari-jari terdapat suatu titik yang merupakan fokus dari cermin tersebut. Fokusbiasa dilambangkan dengan f sedangkan jari-jari dengan R. Depan cermin Belakang cermin R Sumbu utama M f O Gambar 7.17 Titik pusat kelengkungan (M), titik fokus(f) dan titik pusat bidang(O) cermin cekung. Sumber : Dokumentasi penulis Titik fokus ( f ) cermin cekung berada di depancermin cekung. Oleh karena itu, jarak fokus ( f )cermin cekung bernilai positif. Cermin cekung(konkaf) merupakan cermin konvergen, yaknibersifat mengumpulkan sinar. (Gambar 7.18) Sinar- f Osinar yang menuju cermin cekung dipantulkan danberpotongan pada suatu titik. Titik tersebut dinamakantitik fokus. Gambar 7.18 Sifat konvegen cermin cekung Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 141
  • Getaran, Gelombang, dan Optik (a) Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa yang dapat digunakan untuk melukis bayangan. Tiga sinar istimewa tersebut adalah sebagai berikut. M f O • Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus utama ( f ). (b) (Gambar 7.19(a)) • Sinar datang yang melalui titik fokus utama ( f ) dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. M f O (Gambar 7.19(b)) • Sinar datang yang melalui titik pusat keleng- (c) kungan (M) dipantulkan melalui M juga. (Gambar 7.19(c)) Sehingga jika kita melukiskan jalan sinar dari M f O suatu benda terletak pada titik M akan tampak seperti Gambar 7.20. Tampak benda berada pada posisi yang sama dalam keadaan terbalik dan terbentuk Gambar 7.19 Lukisan sinar-sinar dari perpotongan sinar pantul sehingga bayangan istimewa pada cermin cekung merupakan bayangan yang nyata. Sumber : Dokumentasi penulis M f O Gambar 7.20 Jalan sinar pembentukan bayangan Sumber : Dokumentasi penulis Bagaimana sifat bayangan yang dihasilkan jika pada posisi yang berbeda. Sifat bayangan yang dihasilkan benda yang terletak antara antara pusat kelengkungan cermin (M) dan titik fokus dengan antara titik fokus dan titik pusat bidang cermin. Berdasarkan hal itu cermin cekung dibagi dalam empat ruang seperti pada Gambar 7.21. III II I IV M f O Gambar 7.21 Ruang dalam cermin cekung Sumber : Dokumentasi penulis142 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung bisa berupa bayangan nyataatau maya. Hal ini tergantung pada tempat benda semula berada. Beberapasifat bayangan dari cermin cekung adalah sebagai berikut.• Benda di ruang I akan menghasilkan bayangan di ruang IV yang bersifat maya, tegak diperbesar.• Benda di ruang II akan menghasilkan bayangan di ruang III yang bersifat nyata, terbalik diperbesar.• Benda di ruang III akan menghasilkan bayangan di ruang II yang bersifat nyata, terbalik diperkecil.3. Cermin cembung dan sifatnya Cermin cembung merupakan cermin yang terbentuk dari suatu bola.Dengan lapisan sebelah luar yang berfungsi sebagai cermin. Titik fokus dantitik pusat kelengkungan pada cermin cembung ada di sebelah belakangcermin.(Gambar 7.22). Titik fokus ( f ) cermin cembung berada di belakangcermin sehingga jarak titik fokus cermin cembung bernilai negatif. Depan cermin Belakang cermin Sumbu utama O f M Gambar 7.22 Titik pusat kelengkungan (M), titik fokus( f ) dan titik pusat bidang (O) cermin cembung Sumber : Dokumentasi penulis Cermin cembung bersifat divergen atau menye-barkan cahaya. Sinar-sinar sejajar yang datangakan dipantulkan menyebar oleh permukaan cermincembung. (Gambar 7.23) O f Gambasr 7.23 Sifat divergen cermin cembung Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 143
  • Getaran, Gelombang, dan Optik (a) Untuk melukis bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung digunakan tiga sinar istimewa. • Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama O f M dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus utama ( f ). (Gambar 7.24(a)) (b) • Sinar datang yang melalui titik fokus utama ( f ) O f M dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. (Gambar 7.24(b)) (c) • Sinar datang yang melalui titik pusat keleng- O f M kungan (M) dipantulkan seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan (M). (Gambar 7.24(c)) Gambar 7.24 Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung Benda nyata yang dapat membentuk bayangan Sumber : Dokumentasi penulis pada cermin cembung selalu berada di depan cermin cembung, dan bayangan yang dihasilkan akan selalu berada di dalam cermin dengan sifat bayangan maya, tegak dan diperkecil. (Gambar 7.25) Cermin cembung biasanya digunakan untuk kaca spion pada mobil. Dengan adanya kaca spion kita dapat mengamati kendaraan yang ada di belakang dengan rentang pandangan yang lebar. O f Tetapi pengemudi tidak dapat menduga jarak M kendaraan yang mendekatinya berdasarkan ukuran atau kedudukan bayangan di dalam cermin. Untuk mengatasi hal ini digunakan pula cermin datar. Gambar 7.25 Pembentukan Dengan menggunakan cermin datar, jarak mobil lain bayangan dalam cermin cembung yang ada di belakang mobil kita dapat ditentukan Sumber : Dokumentasi penulis dengan lebih tepat.144 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik 4. Titik fokus, jarak benda, jarak bayangan dan pembesaran Cermin cekung dan cermin cembung akan memiliki kelengkungan, sehingga jarak bayangan dan pembesarannya akan dipengaruhi oleh nilai titik fokus dari cermin tersebut. Jarak benda dari depan cermin juga akan menentukan jarak dan ukuran bayangan yang dihasilkan. Selain itu sifat bayangan pun ditentukan oleh jarak benda apakah berada diantara titik fokus dan cermin atau antara titik fokus dan titik tak hingga. Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan titik fokus dinyatakan dalam persamaan: 1 = + f dengan: f = titik fokus cermin s = jarak benda s = jarak bayangan Contoh soal 1. Sebuah benda diletakkan pada jarak 10 cm di depan cermin cekung yang memiliki titik fokus 5 cm. Tentukan jarak bayangan yang akan dihasilkan oleh cermin tersebut!11 Penyelesaian :105ssf f = 5 cm s = 10 cm = + = + = – = s = 10 cm Perlu diperhatikan bahwa cermin cembung memiliki titik fokus di dalam cermin sehingga fokus dari cermin cembung bernilai negatif. 2. Sebuah benda diletakkan pada jarak 10 cm di depan cermin cembung yang memiliki titik fokus 5 cm. Tentukan jarak bayangan yang akan dihasilkan oleh cermin tersebut ! Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 145
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Penyelesaian: f = - 5 cm s = 10 cm = + = + = - – = - s = - cm Tanda negatif (-) pada jarak bayangan menunjukkan bahwa bayangan yang dihasilkan berada dalam cermin atau bersifat maya. Perbesaran bayangan (M) didefinisikan sebagai nilai mutlak jarak bayangan (s) dibagi dengan jarak benda (s)). Rumusnya adalah M = Nilai mutlak dari perbandingan ini menunjukkan bahwa pembesaran selalu bernilai positif. Contoh soal Suatu benda yang berada pada jarak 10 cm didepan cermin cembung dengan fokus 5 cm ternyata menghasilkan jarak bayangan - cm. Tentukan pembesaran yang terjadi pada cermin tersebut. Penyelesaian: M = = =146 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Pembesaran sebenarnya merupakan perubahan ukuran dari benda setelah menjadi bayangan. Dengan demikian pembesaran merupakan perbandingan antara ukuran bayangan dengan ukuran benda semula. Jika tinggi bayangan mewakili ukuran bayangan dan dinyatakan dengan h, sedangkan tinggi benda dinyatakan dengan h, maka pembesaran dirumuskan sebagai M = Contoh soal Sebuah benda setinggi 4 cm berada pada jarak 3 cm di depan cermin cekung yang memiliki titik fokus 5 cm. Tentukan: a. Jarak bayangan, b. pembesaran , c. tinggi bayangan! Penyelesaian : a. s = 3cm , f = 5 cm = +1515 cm5h1s 2 -ss 21554s22h3f 3 cm = + = – = - s = cm 5 b. M = = = 2 c. M = = h = 10 cm Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 147
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Percobaan 7.5 Pemantulan Cahaya Tujuan percobaan: • siswa mampu menerapkan hukum pemantulan cahaya cermin datar. • siswa mampu mengaitkan hubungan antara jarak bayangan, jarak benda dan titik fokus. Alat dan Bahan: cermin datar, cakra optik, cermin cekung, meja optik, lilin, layer/kertas putih. Langkah Percobaan: A. Cermin Datar 1. Letakkan cermin datar di pusat cakra optik! 2. Letakkan lilin di depan cermin dan nyalakan! 3. Amati bayangan yang terbentuk pada cermin! 4. Ubah sudut dengan cara memutar cakra mulai dari 30°, 45° dan 60°. Amati bayangan cahaya lilin yang dihasilkan! 5. Buat kesimpulan dari hasil pekerjaanmu! B. Cermin Cekung 1. Susun pada meja optik dengan cara sejajar, cermin cembung dan lilin! 2. Letakkan lilin dengan jarak yang sangat dekat dengan cermin dan nyalakan! 3. Amati bayangan yang terjadi! 4. Geser lilin menjauh sejajar cermin! 5. Amati bayangan yang terbentuk dan gunakan layar jika kamu tidak menemukan bayangan dalam cermin! 6. Buat kesimpulan dari hasil percobaanmu! C. Pembiasan Cahaya Setiap berkas cahaya yang masuk dari medium yang satu ke medium yang lain akan dibiaskan atau dibelokkan arah rambatnya disebut pembiasan atau refraksi. (Gambar 7.26) Gambar 7.26 Gejala pembiasan Sumber : http://acept.la.asu.edu/148 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Besarnya pergeseran berkas cahaya yang keluar dari suatu medium bergantung pada kerapatan optik medium tersebut. Jika cahaya masuk dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal.(Gambar 7.27(a)) Sebaliknya, jika cahaya masuk dari zat optik lebih rapat ke zat optik kurang rapat, cahaya dibiaskan menjauhi garis normal.(Gambar 7.27(b)) Garis normal adalah garis yang tegak lurus pada bidang batas medium. sinar garis normal sinar garis normal datang datang 45° 45° Udara Air Udara Air 63° 32° (a) (b) Gambar 27 Pembiasan (a) mendekati garis normal (b) menjauhi garis normal Sumber : Dokumentasi penulissinisin r Pembiasan dalam air menyebabkan Mata dasar sungai atau kolam renang lebih dangkal dari yang sesungguhnya. Objek yang Sehingga jika kita melihat ikan yang teramati sedang berenang dalam kolam jarak sebenarnya dari ikan tersebut adalah lebih dalam. (Gambar 7.28) Benda-benda Objek sebenarnya di dalam air seolah-olah terangkat ke atas Gambar 7.28 Ikan dalam air seolah-olah lebih karena sinar-sinar yang keluar dari air dekat permukaan. dibiaskan menjauhi normal. Sumber : http://www.optical.res.com/ 1. Indeks bias perbandingan antara nilai sin sudut datang (i) dan sudut bias (r) merupakan suatu tetapan yang disebut indeks bias. Berdasarkan hasil percobaan Willebord Snell persamaan indeks bias ditunjukkan sebagai : n21 = Di mana n21 adalah indeks bias medium 2 terhadap medium 1. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 149
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Setiap medium mempunyai indeks bias tertentu yang merupakan perbandingan cepat rambat cahaya di ruang hampa dengan cepat rambat cahaya di dalam medium tersebut. n = Dengan: n = indeks bias medium c = cepat rambat cahaya dalam ruang hampa v = cepat rambat cahaya dalam medium. Cepat rambat cahaya dalam ruang hampa adalah 3 × 108 m/s, sehingga diperoleh nilai indeks bias beberapa medium seperti pada Tabel 7.1. Tabel 7.1 Indeks berbagai medium Medium Indeks Bias Ruang hampa 1,0000 Udara 1,0003 Air 1,3300 Gliserin 1,4700 Kaca kerona 1,5200 Kristal kuarsa 1,5400 Kaca flinta 1,6200 Batu nilam 1,7600 Intan 2,4200 2. Pembiasan cahaya pada prisma Prisma optik adalah benda tembus cahaya yang dibatasi oleh dua bidang datar yang membentuk sudut satu sama lain. Saat suatu sinar seperti sinar Gambar 7.29 Pembiasan sinar laser laser merah menembus prisma maka sinar tersebut merah oleh prisma akan mengalami dua kali pembiasan, yaitu saat dari Sumber : http://www.opticalres.com/ udara masuk ke prisma dan saat dari prisma kembali ke udara. (Gambar 7.29) Saat dilewatkan pada prisma berkas sinar putih dapat diuraikan menjadi berbagai warna dasar, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu. (Gambar 7.30) Deretan warna dasar ini disebut spektrum warna. Gambar 7.30 Dispersi sinar putih Sinar putih terdiri dari berbagai warna sehingga disebut Sumber : http://www.opticalres.com/ sinar polikromatik.150 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Peristiwa penguraian berkas sinar putih menjadi berbagai warna dasardisebut dispersi. Dispersi cahaya terjadi karena tiap warna cahaya mempunyaicepat rambat yang berbeda. Sudut yang dibentuk oleh sinar merah dan sinarungu yang paling pinggir disebut sudut dipersi.3. Pembiasan oleh lensa cembung Lensa adalah benda bening yang dibatasi olehdua bidang lengkung atau oleh satu bidang lengkungdan satu bidang datar. Lensa cembung adalah lensayang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagiantepinya. Lensa cembung dapat berupa lensabikonveks, plankonveks dan konkaf konveks. Lensa bikonveks merupakan lensa yangberbentuk cembung pada kedua permukaannya (a) (b) (c)(Gambar 7.31(a)). Plankonveks lensa cembung yang Gambar 7.31 Lensa cembung (a)dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang bikonveks (b) plankonveks (c) konkafcembung (Gambar 7.31(b)). Lensa konkaf konveks konveksmerupakan lensa yang dibatasi oleh satu bidang Sumber : Dokumentasi penuliscembung dan satu bidang cekung. (Gambar 7.31(c)).Lensa cembung mempunyai sifat mengumpulkancahaya (Gambar 7.32). Itulah sebabnya mengapalensa cembung disebut pula lensa konvergen. Lensa cembung memiliki dua titik fokus (f) dandua titik pusat kelengkungan (M). Lensa cembungbiasa disebut sebagai lensa positif, dan terbagi dalamtiga ruang, yaitu ruang I antara O dan f, ruang IIantara f dan M dan ruang II antara M dan titik takhingga. Bagian-bagian dalam lensa cembung Gambar 7.32 Lensa konvergentampak pada Gambar 7.33 berikut. Sumber : http://www.opticalres.com/ (+) III II I I II III M2 f2 O f1 M1 Gambar 7.33 Bagian-bagian lensa cembung Sumber : Dokumentasi penulis Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 151
  • Getaran, Gelombang, dan Optik (a) (+) Untuk melukis bayangan pada lensa cembung dapat digunakan sinar yang pertama dan kedua dari tiga sinar isimewa berikut : f2 O f1 • Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus utama ( f1 ). (Gambar 7.34(a)) (b) (+) f2 O f1 • Sinar yang datang melalui titik fokus ( f2 ) dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. (Gambar 7.34 (b)) (c) (+) f2 O f1 • Sinar yang datang melalui pusat optik lensa tidak dibiaskan. (Gambar 7.34(c)) Gambar 7.34 Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung Sumber : Dokumentasi penulis 4. Pembiasan pada lensa cekung Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya. Lensa cekung memiliki tiga bentuk yaitu lensa bikonkaf, plankonkaf (a) (b) (c) dan konveks konkaf. Gambar 7.35 Lensa cekung Lensa bikonkaf merupakan lensa cekung dimana (a) bikonkaf (b) plankonkaf (c) konveks konkaf kedua sisi berbentuk cekung (Gambar 7.35 (a). Lensa Sumber : Dokumentasi penulis plankonkaf dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang cekung (Gambar 7.35 (b)), sedangkan lensa konveks konkaf dibatasi oleh sebuah bidang cekung dan satu bidang cembung (Gambar 7.35 (c)). Bagian tengah lensa cekung selalu lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Lensa cekung sering disebut sebagai lensa divergen karena mempunyai sifat menyebarkan berkas cahaya. (Gambar 7.36) Gambar 7.36 Sifat divergen lensa cekung Untuk melukiskan bayangan pada lensa cekung Sumber : http://www.opticalres.com/ cukup dua sinar dari tiga sinar istimewa berikut.152 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik • Sinar yang datang sejajar sumbu utama keluar (–) (a) dari lensa seolah-olah berasal dari titik fokus utama f2. (Gambar 7.37(a)) f2 O f1 (b) (–) • Sinar yang datang menuju titik fokus utama f1 dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. (Gambar 7.37(b)) f2 O f1 (c) (–) • Sinar yang datang melalui pusat optik diteruskan f2 O f1 tanpa dibiaskan. (Gambar 7.37(c)) Gambar 7.37 Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung Sumber : Dokumentasi penulis1 Semua bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung dari benda sejati yangssf berada di depan lensa selalu bersifat maya, tegak, dan diperkecil. Letaknya di antara f2 dan O. Bayangan tersebut tidak dapat ditangkap oleh layar, melainkan dapat dilihat oleh mata yang berada di belakang lensa. Benda maya di antara O dan f1. Bayangan benda bersifat nyata, tegak, dan diperbesar. Titik fokus, jarak benda, jarak bayangan dan pembesaran. Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan titik fokus dinyatakan dalam persamaan: = + Dimana: f = titik fokus lensa s = jarak benda s = jarak bayangan Rumus tersebut berlaku untuk lensa negatif dan lensa positif dengan ketentuan sebagai berikut. • Untuk lensa cembung, f bernilai positif. Untuk lensa cekung, f bernilai negatif. • Untuk benda nyata, s bernilai positif. Untuk benda maya, s bernilai negatif. • Untuk bayangan nyata, s bernilai positif. Untuk bayangan maya, s bernilai negatif. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 153
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Contoh soal Sebuah benda diletakkan pada jarak 2 cm di depan lensa cekung yang memiliki titik fokus 4 cm. Tentukan jarak bayangan yang akan dihasilkan oleh cermin tersebut ! Penyelesian: f = - 4 cm s = 2 cm = + = + = – – = – s = – cm Perbesaran bayangan (M) didefinisikan sebagai nilai mutlak jarak bayangan (s) dibagi dengan jarak benda (s)). Pembesaran dapat juga dinyatakan sebagai perbandingan tinggi bayangan h, terhadap tinggi benda. Pembesaran dirumuskan sebagai ; M = = Contoh soal Suatu benda setinggi 1 cm berada pada jarak 3 cm di depan lensa cembung dengan fokus 6 cm Tentukanlah: a. Jarak bayangan b. pembesaran c. tinggi bayangan154 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Penyelesaian: a. s = 3 cm , b. M = = = 2 f = 6 cm = + c. M = = + 2 = = – h = 2 cm = – s = 6 cm 5. Kekuatan lensa Kekuatan lensa menyatakan kemampuan lensa untuk meyebarkan atau mengumpulkan berkas sinar. Kekuatan lensa makin besar bila jarak fokus (f) makin kecil. Kekuatan lensa cembung bernilai positif, sedangkan kekuatan lensa cekung bernilai negatif. Kekuatan lensa dinyatakan sebagai1s cm 1 h -63 ,3s1ss2cm6hf0 P = Dengan f adalah jarak fokus (satuannya meter). Satuan kekuatan lensa disebut dioptri. Satu dioptri adalah kekuatan lensa yang jarak fokusnya 1 meter. Contoh soal Tentukan kekuatan lensa cembung yang memiliki jarak fokus 20 cm! Penyelesaian : f = 20 cm = 0,2 m P = = = 5 dioptri Kekuatan lensa cembung tersebut biasa dinyatakan dengan + 5. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 155
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Latihan 7.3 1. Bagaimanakah bunyi hukum pemantulan cahaya? 2. Bagaimanakah bunyi hukum pembiasan cahaya? 3. Apa hubungan pembiasan dengan peristiwa terebntuknya pelangi setelah hujan? Jelaskan! 4. Suatu benda setinggi 5 cm berada pada jarak 8 cm di depan cermin cekung yang memiliki jarak fokus 6 cm. Tentukanlah : a. lukisan pembentukan bayangan b. jarak bayangan yang terbentuk c. pembesaran d. tinggi bayangan 5. Suatu benda setinggi 2 cm terletak 10 cm di depan lensa cembung yang memiliki jarak fokus 5 cm. Tentukanlah : a. lukisan pembentukan bayangan b. jarak bayangan yang terbentuk c. pembesaran d. tinggi bayangan 7.4 Alat-Alat Optik Alat optik merupakan alat yang berkaitan dengan cahaya atau bekerja dengan cahaya. Alat tersebut dapat berupa mata, lup, kamera, mikroskop, dan lain-lain. A. Mata Mata adalah alat optik manusia dan hewan Tulang rongga mata lainnya. Mata manusia terpasang pada tulang rongga Alis mata dengan tiga pasang otot-otot mata berfungsi untuk menggerakkan bola mata ke kiri, kanan, atas Bulu mata dan ke bawah. Iris Bagian-bagian mata tampak pada Gambar 7.38. Kornea Pupil Kornea, merupakan selaput yang bening yang Ruang depan tembus cahaya. Iris atau selaput pelangi, merupakan Retina Badan viterus bagian yang mempunyai warna di belakang ruang depan. Pupil pada tengah lensa dapat mengecil dan Otot mata membesar. Satu sumbu dengan pupil adalah lensa mata. Lensa tergantung pada otot-otot polos yang Gambar 7.38 mata manusia berkontraksi sehingga lebih pipih atau lebih cembung.156 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Kita dapat melihat benda bila benda tersebutmemantulkan cahaya. Cahaya yang dipantulkanmasuk ke pupil. Bila cahaya terlalu kuat pupil akanmenyempit dan sebaliknya, bila kurang kuat akan Gambar 7.39 akomodasi matamelebar. Agar dapat terbaca oleh penerima rangsang Sumber : http://www.en.wikipedia.org/cahaya, maka bayangan harus tepat jatuh pada retina fokusmata. Lensa mata dapat mencembung dan memipih(Gambar 7.39). Bayangan dapat jatuh ke retina retinakarena adanya pengaturan kecembungan lensa mata.Perubahan cembung dan pipihnya lensa mata Gambar 7.40 Mata miopidisebut akomodasi. Makin jauh benda yang dilihat,makin pipih lensa mata. Sebaliknya, makin dekat fokusbenda yang dilihat, makin cembung lensanya. Mata yang normal bayangan jatuh tepat di bintikkuning pada retina. Berdasarkan jatuhnya bayangan retinapada retina, cacat mata dibedakan menjadi miopi,hipermetropi, presbiopi dan astigmatisma. Gambar 7.41 Mata hipermetropi Mata rabun jauh disebut miopi terjadi karenalensa mata terlalu cembung, sehingga bayangan retinajatuh di depan bintik kuning. (Gambar 7.40) Mata fokusrabun dekat atau hipermetropi terjadi karena lensamata terlalu pipih, dan bayangan jatuh di belakangbintik kuning. (Gambar 7.41). Presbiopi, terjadi akibat Gambar 7.42 Mata presbiopiturunnya daya akomodasi mata saat usia lanjut. fokusLensa tetap pipih karena otot penggantung lensatak dapat bekerja dengan baik. (Gambar 7.42)Astigmatisma terjadi karena bentuk bola mata tidakmerata. Cacat mata ini dapat ditolong dengan retinakacamata silindris. Namun, bila astigmatisma tidak Gambar 7.43 Mata astigmatisma Sumber : G.Blider (CD)teratur, lensa silindris pun tidak dapat menolong.(Gambar 7.43) Cacat mata seperti hipermetropi dan presbiopidapat ditolong dengan kacamata berlensa cembung objek mata bayanganatau lensa positif. Lensa positif membuat objek tampak lensa cembungleboh besar dan lebih jauh dari objek sebenarnya. Gambar 7.44 Kerja lensa cembung(Gambar 7.44). Kelainan berupa mata miopi dapat dalam penglihatanditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif). Sumber : http://www.opticalres.com/ Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 157
  • Getaran, Gelombang, dan Optik B. Lup Lup adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda yang kecil supaya tampak lebih besar dan jelas. Lup merupakan lensa cembung yang diberi pegangan agar mudah digunakan. Gambar 7.45 Lup Lup sering digunakan tukang saat memperbaiki Sumber : Dokumentasi penulis arloji. C. Kamera Kamera adalah alat yang digunakan untuk membidik suatu objek dan menyimpannya dalam bentuk film. (Gambar 7.46). Terdapat beragam bentuk kamera ada kamera klasik yang membutuhkan flat film dan ada kamera digital yang menyimpan film dalam bentuk file. Kamera digital dan nondigital memiliki struktur Gambar 7.46 Kamera yang berbeda di bagian dalam namun memiliki Sumber :http://www.lensadapter.com/ kesamaan pada bagian lensa pembidiknya. Lensa pembidik dari kamera inilah yang merupakan alat optik (Gambar 7.47(a)). saat membidik suatu objek. Objek dapat dibuat seperti ukuran asli atau pun diperbesar dengan menggunakan zoom. Alat zoom pada kamera merupakan serangkaian lensa cembung yang dapat diatur dan diputar saat diperlukan. (Gambar 7.47 (b)) Digerakkan saat di zoom a b Gambar 7.47 Lensa kamera Sumber : http://www.opticalres.com/ D. Mikroskop Pengamatan terhadap gejala alam dapat kita amati dengan mata telanjang atau pun dengan menggunakan alat tertentu. Pengamatan komponen biotik di laboratorium sering menggunakan alat yang kita sebut sebagai mikroskop. Mikroskop merupakan alat yang didisain untuk melihat objek kecil seperti sel atau bakteri.158 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Pengatur fokus Lensa okuler Lensa objektif Penjepit objek Diafragma Cermin Gambar 7.48 Mikroskop Gambar 7.49 Jalan sinar dalam Sumber : http://wikipedia mikroskop Bagian-bagian mikroskop tampak pada Gambar 7.48. Lensa Okulermerupakan bagian mikroskop yang berfungsi sebagai pembesar dan pembalikbayangan yang dihasilkan oleh lensa objektif. Lensa okuler ada yang dapatmemperbesar 5×, 10×, 45×, dan 100×. Lensa okuler terletak dekat mata kitasaat digunakan. Lensa yang terletak dekat objek yang kita amati disebut lensaobjektif. Lensa objektif berfungsi untuk memperbesar objek yang kita amati.Lensa objektif menempel pada alat yang bisa diputar yang disebut revolver.Lensa objektif dan lensa okuler terletak dalam satu tabung yang disebut tabungmikroskop. Tabung mikroskop dihubungkan dengan pengatur fokus.Pengatur fokus berfungsi untuk menurunkan dan menaikkan lensa objektifsampai objek terlihat jelas. Dalam mikroskop terdapat rangkaian lensa dancermin sehingga sinar pantulan dari objek yang diamati berkali-kali mengalamiproses pemantulan dan pembesaran (Gambar 7.49) Latihan 7.41. Apakah fungsi lensa mata?2. Sebutkan 4 macam cacat mata!3. Sebutkan bagian -bagian kamera sebagai alat optik!4. Jelaskan manfaat lup sebagai alat optik!5. Jelaskan cara kerja mikroskop dan gambarkan jalannya sinar hingga terbentuk bayangan! Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 159
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Rangkuman • Getaran didefinisikan sebagai gerak periodik dengan menempuh lintasan yang sama. • Ciri suatu getaran dinyatakan melalui amplitudo dan frekuensi. Amplitudo adalah simpangan maksimum, sedangkan frekuensi adalah banyaknya getaran tiap sekon. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz. • Waktu yang diperlukan bandul atau ayunan untuk melakukan satu kali getaran dinamakan periode (waktu) getar. • Hubungan antara frekuensi dan getaran dinyatakan sebagai : f = • Gelombang transversal adalah gelombang yang merambat dengan arah rambatan tegak lurus dengan arah getaran • Gelombang longitudinal ialah gelombang yang merambat dengan arah rambatan berimpit dengan arah getaran • Cepat rambat gelombang ialah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu sekon. • Telinga manusia hanya mampu mendengar bunyi yang frekuensinya berkisar antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Daerah yang berada pada rentang frekuensi antara 20 Hz dan 20.000 Hz disebut dengan frekuensi audio. Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz disebut ultrasonik. • Resonansi ialah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. • Hukum pemantulan yaitu (1) Bunyi yang datang, bunyi yang dipantulkan, dan garis normal selalu terletak pada satu bidang pantul dan (2) Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r). Yang dimaksud dengan garis normal adalah garis yang ditarik tegak lurus pada bidang pantul. • Hukum Snell berbunyi (a) Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar (b) Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (i). • Bayangan yang terbentuk pada cermin datar bersifat maya karena bayangan tersebut dibentuk melalui perpanjangan sinar-sinar cahaya. • Bayangan yang terbentuk pada cermin cekung tergantung dari posisi benda dan ditentukan oleh tiga jalan sinar utama. • Bayangan yang terbentuk pada cermin cembung bersifat maya, tegak diperkecil dan terbentuk melalui tiga jalan sinar utama. • Cahaya yang masuk dari medium yang renggang ke medium yang lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal begitu pula sebaliknya. • Perbandingan antara nilai sin sudut datang (i) dan sudut bias (r) merupakan suatu tetapan yang disebut indeks bias.160 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik • Prisma optik adalah benda tembus cahaya yang dibatasi oleh dua bidang datar yang membentuk sudut satu sama lain. • Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau oleh satu bidang lengkung dan satu bidang datar. • Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa cembung dapat berupa lensa bikonveks, plankonveks dan konkaf konveks. • Lensa cembung mempunyai sifat mengumpulkan cahaya dan disebut lensa konvergen. • Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya. Lensa cekung memiliki tiga bentuk yaitu lensa bikonkaf, plankonkaf dan konveks konkaf. • Lensa cekung sering disebut sebagai lensa divergen karena mempunyai sifat menyebarkan berkas cahaya. • Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan titik fokus dinyatakan dalam persamaan = + • Pembesaran dapat juga dinyatakan sebagai perbandingan tinggi bayangan h, terhadap tinggi benda. Pembesaran dirumuskan1s h M = =fssshf • Kekuatan lensa menyatakan kemampuan lensa untuk menyebarkan atau mengum- pulkan berkas sinar. P = • Alat optik merupakan alat yang berkaitan dengan cahaya atau bekerja dengan cahaya. Alat tersebut dapat berupa mata, lup, kamera, mikroskop, dan lain-lain. Refleksi Setelah mempelajari bab Getaran, Gelombang dan Optik, apa manfaat yang kamu rasakan? Adakah hubungannya dalam kehidupanmu sehari-hari? Apa perbedaan antara gelombang mekanik dan gelombang elekromagnetik? Dalam mempelajari bab ini, bagian manakah yang paling kamu sukai? Berikan alasanmu. Bagian mana yang belum kamu kuasai? Tuliskan bagian-bagian yang belum kamu kuasai beserta alasannya, kemudian diskusikan dengan guru fisikamu. Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 161
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Uji Kompetensi Berilah tanda silang ( X ) pada huruf A, B, C atau D di depan jawaban yang benar! 1. Gerak gerak periodik dengan menempuh lintasan yang sama disebut .... A. getaran D. frekuensi B. simpangan E. gelombang C. periode 2. Sebuah pegas bergetar 50 kali dalam waktu 2 sekon maka frekuensinya adalah .... A. 0,04 Hz B. 12,5 Hz C. 25 Hz D. 100 Hz E. 200 Hz 3. Suatu sumber getar mempunyai frekuensi 20 Hz. Periode getarannya adalah .... A. 0,025 sekon D. 0,50 sekon B. 0,05 sekon E. 20 sekon C. 0,25 sekon 4. Frekuensi sebuah getaran 15 Hz. Ini berarti dalam waktu 1 menit terjadi .... A. 15 getaran D. 90 getaran B. 30 getaran E. 900 getaran C. 60 getaran 5. Ciri suatu getaran ditandai oleh adanya .... A. periode dan frekuensi D. amplitudo dan frekuensi B. usikan dan periode E. panjang gelombang dan usikan C. gerakan dan frekuensi 6. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik disebut .... A. periode D. amplitudo B. frekuensi E. panjang gelombang C. simpangan 7. Gelombang bunyi tidak dapat merambat melalui .... A. udara panas D. balok kayu B. ruang hampa E. batang logam C. air laut 8. Bunyi yang frekuensinya lebih besar dari 20 kHz disebut .... A. infrasonik D. supersonik B. audiosonik E. ekstrasonik C. ultrasonik 9. Bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz dan 20.000 Hz disebut .... A. infrasonik D. supersonik B. audiosonik E. ekstrasonik C. ultrasonik162 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik10. Getaran isolator pada kapal diterima kembali oleh hidrofon 0,4 detik setelah dipancarkan. Apabila cepat rambat di dalam laut 1.400 m/s, kedalaman laut yang diukur adalah .... A. 70 m B. 140 m C. 280 m D. 560 m E. 1.120 m11. Berikut ini adalah benar tentang bayangan yang terbentuk oleh benda yang diletakkan di ruang II di depan cermin cekung, kecuali .... A. bersifat nyata D. di ruang IV B. posisi terbalik E. di ruang III C. diperbesar12. Lup adalah alat optik yang menggunakan .... A. cermin cembung D. lensa cekung B. lensa cembung E. prisma optik C. cermin cekung13. Sinar datang yang sejajar sumbu utama oleh cermin cembung akan .... A. dipantulkan melalui titik fokus B. dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus C. dipantulkan sejajar sumbu utama D. dibiaskan melalui titik fokus utama E. dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus utama14. Seberkas sinar dari air akan dibiaskan mendekati garis normal jika memasuki .... A. udara D. ruang hampa B. minyak E. kaca C. alkohol15. Dispersi cahaya dapat terjadi jika berkas sinar melewati .... A. cermin cekung D. lensa cekung B. cermin cembung E. lensa cembung C. prisma optik16. Benda yang diletakkan 5 cm di depan lensa cekung dengan fokus 10 cm memiliki sifat bayangan …. A. maya, tegak, diperkecil D. nyata, tegak, diperbesar B. nyata, tegak, diperkecil E. maya, terbalik, diperkecil C. maya, tegak, diperbesar17. Sebuah benda diletakkan pada jarak 5 cm di depan lensa cekung yang memiliki titik fokus 4 cm akan menghasilkan bayangan di .... A. 5 cm B. 20/9 cm C. -20/9 cm D. 20 cm E. -20 cm Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 163
  • Getaran, Gelombang, dan Optik 18. Suatu benda setinggi 4 cm berada pada jarak 3 cm di depan lensa cembung dengan fokus 6 cm akan memiliki tinggi bayangan .... A. 1 cm B. 2 cm C. 4 cm D. 8 cm E. 16 cm 19. Alat optik yang dipergunakan untuk mengamati bakteri adalah …. A. lup B. mikroskop C. kamera D. teleskop E. periskop 20. Alat optik yang menggunakan cermin cembung adalah .... A. kacamata B. mikroskop C. lup D. kaca spion E. periskop164 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Kunci Jawaban Uji KompetensiBab 1 Bab 51. D 6. B 11. B 16. B 1. D 6. E 11. B 16. C2. A 7. D 12. A 17. A 2. C 7. C 12. B 17. D3. D 8. D 13. A 18. B 3. D 8. E 13. E 18. B4. E 9. E 14. A 19. B 4. C 9. E 14. E 19. B5. B 10. C 15. C 20. B 5. C 10. C 15. C 20. DBab 2 Bab 61. D 6. A 11. D 16. E 1. A 6. B 11. C 16. C2. B 7. D 12. A 17. E 2. E 7. A 12. D 17. D3. E 8. C 13. A 18. B 3. C 8. A 13. E 18. E4. C 9. C 14. B 19. E 4. D 9. B 14. A 19. C5. E 10. A 15. D 20. B 5. A 10. C 15. B 20. DBab 3 Bab 71. A 6. A 11. B 16. B 1. A 6. A 11. D 16. A2. A 7. A 12. C 17. B 2. C 7. B 12. B 17. C3. C 8. E 13. D 18. A 3. B 8. C 13. B 18. C4. C 9. A 14. C 19. C 4. E 9. B 14. E 19. B5. E 10. C 15. C 20. B 5. D 10. C 15. C 20. DBab 41. D 6. A 11. A 16. D2. A 7. B 12. C 17. D3. C 8. E 13. C 18. E4. D 9. C 14. B 19. D5. E 10. B 15. E 20. E Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 165
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Glosarium Air : zat cair dengan susunan H2O, tidak berwarna, tidak beracun dan merupakan pelarut yang baik Anti-oksidan : zat yang berfungsi menghentikan atau menghambat proses oksidasi pada suatu zat Antibiotik : zat yang bersifat menghancurkan jenis kehidupan pada hewan/ tumbuhan tingkat rendah Antibodi : zat atau sel yang berfungsi untuk melindungi tubuh yterhadap penyakit dari luar yang disebabkan oleh bakteri atau virus Antitoksin : zat atau sel yang berfungsi untuk melindungi tubuh terhadap zat yang bersifat racun Asam amino : molekul yang merupakan unit terkecil dari suatu protein Asam lemak : senyawa asam hasil hidrolisis lemak Atmosfer : lapisan udara yang menyelimuti Bumi Bakteri : hewan tingkat rendah yang bersel satu dan merupakan pengurai di lingkungan Bakteri patogen : bakteri yang bersifat merugikan dan biasanya menimbulkan penyakit tertentu Balita : bayi di bawah usia lima tahun Baterai : sel elektrokimia kering yang berfungsi menghasilkan arus listrik Benda : sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang Berat : besarnya gaya gravitasi yang bekerja pada massa Bumbu masak : zat atau bahan yang digunakan untuk menaikan citarasa makanan Cahaya : bentuk energi elektromagnetik dengan sifat memberikan efek pada penglihatan Cekung : bentuk permukaan dimana bagian tengah lebih tipis dari bagian pinggirnya Celcius : skala pada termometer dengan rentang 0° – 100°C Cembung : bentuk permukaan dimana bagian tengah lebih tebal dari bagian pinggirnya Cermin : benda optik dengan sifat memantulkan semua spektrum cahaya Daya : besarnya usaha yang dapat dilakukan persatuan waktu Diameter : jarak terjauh dari dua titik pada suatu lingkaran Dominasi apikal : pertumbuhan pada tumbuhan yang cenderung tumbuh kea rah memanjang Ejakulasi : mengerasnya dan berdirinya kelamin laki-laki yang disertai pengeluaran sperma166 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan OptikEmbrio : bakal/calon makhluk hidupEmusli : koloid yang terbentuk akibat padatan yang terdisperi dalam medium cairanEnergi : sesuatu di luar materi yang memiliki kemampua untuk melakukan suatu usahaEnzim : zat yang dihasilkan oleh makhluk hidup unuk menjadi katalis dalam suatu reaksi tertentu dalam tubuhFase : tahap dalam suatu prosesGelap : keadaan ruamgan dimana benda tak terlihat akibat tidak adanya cahayaGamet : sel yang dihasilkan oleh individu dewasa untuk melakukan perkembang biakan secara kawin.Gaya : tarikan dan dorongan yang bekerja pada suatu bendaGitaris : pemain gitarGravitasi : gaya yang ditimbulkan oleh benda yang arahnya menuju pusat benda tersebutHalusinasi : penglihatan atau pendengaran yang tida sebenarnya terjadi tetapi hanya reakaan otak akibat adanya gangguan pada otakHormon : zat yang diproduksi oleh makhluk hidup dalam jaringan/organ tertentu dengan fungsi kerja tertentuHujan : air yang tercurah dari awan karena proses pengembunanIntensitas cahaya : jumlah cahaya persatuan luasInvertebrata : hewan tidak bertulang belakangJanin : bakal manusiaJari-jari : jarak antara titik pusat dan titik yang terletak pada suatu lingkaranJaringan : gabungan beberapa sel yang memeiliki bentuk dan fungsi kerja yang samaKelembaban : kandungan uap air di udaraKepompong : merupakan tahap dimana serangga mengalami fase berbentuk kantung dengan individu didalamnya yang tidak makan untuk berubah jadi wujud sempurnaKlorofil : zat hijau daunKode genetik : kode yang terdapat dalam kromosom yang menentukan sifat yang diturunkanLaboratorium : tempat dilakukannya eksperimenLarva : merupakan tahap dimana serangga mengalami fase seperti ulat atau belatung, yang dapat makan tapi belum berbentuk serangga yang sempurnaLembaga : keping buahLensa : alat optik tembus pandangListrik : bentuk energi yang timbul dari adanya perbedaan potensialMagnet : benda yang dapat menarik benda lainMakanan : bahan yang dapat dicerna oleh makhluk hidupMatahari : bintang yang merupakan pusat tatasurya Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 167
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Melayang : keadaan suatu benda yang memiliki posisi tidak menyentuh dasar dan tidak berada di permukaan saat berada dalam suatu cairan Molekul : gabungan beberapa atom dlam bentuk ikatan kimia Monokotil : tumbuhan dengan biji berkeping dua Morfologi : bentuk, susunan dan fungsi tubuh Obat : bahan kimia yang bersifat menghilangkan rasa sakit atau gangguan lainnya Oksidator : zat yang sangat mudah mengalami reduksi dan mendorong orang lain untuk mengalami oksidasi Ombak : gelombang air yang pecah saat samapai di pantai/daratan Organ : kumpulan suatu jaringan yang memiliki tugas yang sama Organisme : makhluk hidup, biasanya berukuran kecil seperti bakteri Partikel : bagian terkecil penyusun suatu zat Pembelahan : proses memperbanyak jumlah sel dengan cara membelah diri Pita suara : organ di tenggorokan yang berfungsi menghasilkan getaran suara Plastik : bahan yang terbuat dari polimer seperti polietilen Protein : makromolekul dari asam amino Rahim : bagian alat reproduksi pada manusia tempat janin tumbuh dan berkembang Selaput : lapisan yang sangat tipis Stomata : mulut daun yang terletak di bagian bawah daun Suara : bentuk energi yang timbul akibat getaran benda yang terdeteksi oleh telinga Suhu : keadaan panas dinginnya benda yang ditunjukkan oleh skala termometer Tanaman : tumbuhan yang dengan sengaja ditanam Temperatur : keadaan panas dinginnya benda yang ditunjukkan oleh skala termometer Tengelam : keadaan suatu benda yang memiliki posisi menyentuh dasar saat berada dalam suatu cairan Tentakel : bagian tubuh yang menyerupai kaki pada bagian tubuh bawah dalam jumlah yang banyak Terapung : keadaan suatu benda yang memiliki posisi di permukaan saat berada dalam suatu cairan Testis : organ reproduksi laki-laki tempat sperma diproduksi Tunas : bagian atas tumbuhan yang keluar dari biji/tanah Udara : larutan gas yang terdiri dari nitrogen,oksigen, dan gas-gas lain pada atmosfer Bumi. Warna : spektrum cahaya yang dipantulkan benda dan teamati oleh mata Zat : segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang Zigot : hasil pembuahan sel telur oleh sperma168 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Indeks A Asam lemak essential 29 Besaran vektor 96 Asam Linoleat 28 Besi 3, 31, 60, 68, 69, 136Adaptasi 54 Asam nukleat 3 Bidang Miring 110Adhesi 57 Asam Pantotenat 29 Biji 2, 30, 52, 81Air 4, 54, 56, 59, 70, 72, Asam sitrat 85 Bikonkaf 39, 152 Asam sorbat 85 Bikonveks 151 78, 86, 114, 116, 130 Asam sulfat 72 Bilik 40Air raksa 115 Asam traumalin 4 Bilirubin 40Air sadah 79 Bintik kuning 157Akar 2, 52, 54, 63 Asma 37 Biola 137Akar serabut 54 Astigmatisma 157 Biotin 29Akar tunggang 54 Atmosfer 120 Bola 68, 141, 156Akomodasi 157 Atom 68, 72 Bola mata 156, 157Akumulator 72 ATP 3 Bolus 25Alat indra 9 Atrium 40 Bom 137Alat Optik 156 Audiosonik 138 Boron 3Alkohol 87, 114, 126 Auksin 4 Botol infus 114Alveolus 35 Autotrof 56 Brom 70Amandel 32 Bronkiolus 35Ambiyen 45 B Bronkitis 37Amfetamin 87, 91 Badan Bronkus 35Amilase 24 5, 82, 84, 87, 88, 117, 128 Bukit 130Amilopsin 25 Bakau 3 Bumbu 84Amoeba 40 Bumi 3, 59, 98, 128 Bakteri 24, 27, 36, 37,Amoniak 72 Bunga 2, 30, 52, 55 62, 85, 158Amplitudo 128, 132, 160 Bunyi 107, 128, 134, 137 Bakteri koli 24Anemia 45 Busa 79, 138 Bakteri patogen 35Anion 71 Bakteri pseudomonas CAnjing 136 celebensis 62Anti-oksidan 86 Balita 9 Cabe 81, 84Antibodi 38, 40 Bandul 128 Cacat 79, 157Antitoksin 40 Banjir 61 Cacat mata 157Antokalin 4 BaSO4 71 CahayaAnus 21, 27 Batang 2, 34, 52, 55, 139 2, 56, 61, 128, 130, 139, 156Aorta 41 Baterai 128 Cair 27, 113, 131Archimedes 117 Bayangan 140 Cakra optik 148Argon 72 Bayangan maya 140 Cekung 39, 141, 148, 152Arteri 41 Bayangan nyata 141 Cembung 143, 151Arteri pulmonalis 42 Bejana 113 Cepat rambat gelombang 132Arteriol 42 Bejana Berhubungan Cermin 140Asam 23, 25, 31, 70, 81, 85 114, 115 Cermin Cekung 148Asam Alpha Linoleat 28 Belerang 31, 70 Cermin cekung 141Asam amino Benda Cermin cembung 143 3, 4, 25, 28, 84 34, 60, 81, 96, 98, 128, 145 Cermin Datar 148Asam asetat 70 Benzoil peroksida 82 Cermin datar 140Asam Folat 29 Berat 32, 88, 97, 98 Christian Bernhard 45Asam lambung 23, 25 Berbiji terbuka 55 Cianidra 7Asam Lemak 28 Berkeping dua 55 Coklat 81Asam lemak 4, 26, 29 Besaran 96, 132 Cuka 84 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 169
  • Getaran, Gelombang, dan Optik D Enzim amilase 26 G Enzim fotosintesis 58 Dalton 68 Gajah 61 Enzim laktase 26 Danau 79 Galaktosa 26 Enzim pencernaan 21 Darah Gamelan 137 Enzim pepsin 25 16, 38, 41, 62, 86, 89, 112 Gamet 59 Enzim pepsinogen 23 Darah merah 17, 39 Gametofit 6 Enzim ptyalin 24 Darah putih 17 Ganja 87 Darah tinggi 44, 112 Enzim sukrase 26 Garam 21, 54, 71, 79 Daun Enzim tripsin 25 Garam mineral 21, 54 4, 17, 30, 52, 55, 81, 130 Enzim trombokinase 40 Garis lurus 139 Daun pandan 81 Epidermis 52 Garis normal 137 Daya 29, 59, 81, 105, 157 Epiglotis 23 Garpu tala 134 Daya akomodasi 157 Epitel 34 Gas 33, 55, 72, 79, 82, 131 Daya iritabilitas 59 Esterifikasi 85 Gas mulia 72 Detergen 72, 78, 79 Etil butirat 85 Gaung 138 Diabetes 83 Etil format 85 Gaya 57, 59, 96, 128 Diafragma 36 Etilen oksida 85 Gaya dorong 97, 99 Diare 27, 86, 89 Gaya gesekan 97, 99 Diastol 41 F Gaya gravitasi 60, 96, 113 Dikotil 54 Fagosit 40 Gaya kohesi 57 Dinding sel 53 Faring 21, 23 Gaya magnet 96 Dioptri 155 Gaya normal 97 FD dan C Blue No 1 82 Disakarida 26 Gaya redaman 128 FD dan C Blue No 2 82 Dispersi 151 FD dan C Green No 3 82 Gaya tarik bumi 60, 98 Dispersi cahaya 151 FD dan C Red No 3 82 Gelap 9, 139 Divergen 143, 152 FD dan Red No 2 82 Gelas 120, 137 Dominasi apikal 4 FD dan Yellow No 5 82 Gelombang 127, 130 Dongkrak hidrolik 116 FD dan yellow No 6 82 Gelombang elektromagnet Dosis 82 Fenilalanin 28 130 Dulsin 83 Feses 23, 27 Gelombang longitudinal 131 Duodenum 21 Fibrin 39 Gelombang mekanik 130 Dyne 96 Fibrinogen 39 Gelombang transversal 130 E Filokalin 4 Gelombang ultrasonik 136 Floem 53 Gema 138 Ectasy 87 Gendang telinga 120, 128 Flour 30, 70 Ejakulasi 9 Geotropisme 3, 60 Elektron 71 Flu burung 37 Fokus 141 Geotropisme positif 3, 60 Embrio 4, 53 Geraham 22 Empedu 23 Formaldehida 86 Formalin 86 Gerak 16, 58, 96, 128 Emusli 78 Gerak kemotaksis 59 Endodermis 54 Fosfolipid 3 Fosfor 2, 3, 30, 31, 70, 80 Gerak nasti 59, 60 Energi Fotonasti 61 Gerak periodik 128 4, 21, 56, 96, 104, 107, 128 Gerak peristaltik 25 Energi bunyi 107 Fotosintesis 3, 55, 56 Gerak taksis 59 Energi cahaya 56, 107 Fototropisme 59 Gerak tropisme 59 Energi kimia 56 Fototropisme positif 59 Gerak Tumbuhan 58 Energi kinetik 104, 107 Frekuensi 128 Getah lambung 23 Energi listrik 107 Frekuensi audio 135 Getaran 128 Energi panas 107 Fritz Guther 79 Giberelin 4 Energi potensial 104, 107 Fruktosa 26 Gigantisme 5 Enzim 3, 4, 21, 23, 24, 58 Fundus 23170 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan OptikGigi seri 22 Indeks bias 149 Kelembaman 101Gigi taring 22 Infrasonik 135 Kelenjar 21Ginjal 37, 39 Inpirasi 36 Kelenjar air liur 22Gitar 128 Insektisida 80 Kelenjar getah bening 40Gizi 19 Iod 30 Kelenjar ludah 21Gliserol 26 Ion 79 Kelenjar pencernaan 21Glukosa 24, 27, 57, 82 Iris 156 Keping darah 39Gonad 8 Isaac Newton 100 Keracunan 86Gravitasi 2, 60, 96 Isoleusin 28 Kerapatan 149Gula 24, 56, 82 Kerapatan optik 149Gula invert 28 J Keringat 78Gula tebu 28, 83 Jagung 28 Kerja 33, 78, 96, 109, 122Gunung 137 Jantung 31, 38, 88 Kerongkongan 21, 120Gymnospermae 55 Jari-jari 17, 141 Ketumbar 84 Jaringan ikat 17 Keuntungan mekanis 108 H Kifosis 20 Jejunum 21H5N1 37 Jembatan pontoon 119 Klarinet 137Halusinasi 89 Joule 104 Klor 30, 79Hama 61, 85 Kobalmin 29Hama wereng 61 K Kobalt 30Harmonika 137 Kokain 37, 87 Kaca 119, 137, 144 Kolagen 17Hati 21, 23, 29, 89 Kaca mata 164HCl 25 Kolesterol 44 Kaleng 85, 136 Kolon 21Helium 72 Kalium 30Hemofilia 45 Konkaf konveks 151 Kalsium 20, 30, 83 Konstipasi 27Hemoglobin 23 Kalsium propinoat 85Heroin 37, 87 Konveks konkaf 152 Kamera 156 Konvergen 141Hertz 128 Kandung kemih 83Hewan 5, 30, 61, 81, 156 Kopi 81 Kanker 37, 45, 83 Kornea 156Hidrogen 2, 3, 70, 82 Kanker paru-paru 89Hidrogen peroksida 82 Kristal 150 Kapal selam 119 Krom 30Hidrometer 119 Karbamat 80Hidrotropisme 60 Kuat bunyi 135 Karbohidrat 21 Kulit 16, 29, 78Hidrotropisme positif 60 Karbon 33Hidung 17, 88, 120 Kumparan 131 Karbondioksida 33, 38, 43 Kumparan kawat 131Hipermetropi 157 Karbonat 80Homogen 139 Kunyit 81 Kardiak 23Hormon 4, 5, 28 Karet 138 LHujan 61, 99, 139 Karsinogen 83Hukum Archimides 117 Kasein 25 Laba-laba 80Hukum kekekalan energi 107 Katrol 109 Laboratorium 158Hukum Pascal 116 Katrol bergerak 109 Laktase 26Hukum pemantulan cahaya Katrol Tetap 109 Laktosa 26 140 Kecanduan 87 Lalat 80Hukum Snell 140 Kecepatan 102, 106 Lambung 21, 89, 119Hukum utama hidrostatika Kecoa 80 Lambung dalam 32, 119 115 Keju 31, 82 Lambung luar 119 Kekuatan lensa 155 Lapisan pleura 35 I Laring 34 Kelapa 28, 82Ikan 30, 85, 136, 149 Kelelawar 136 Laser 150Ileum 21 Kelembaban 34 Laser merah 150 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 171
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Laut 31, 99, 130 Melayang 119 P Lem kayu 87 Membran 29 Lemak 21, 28, 78, 86 Merica 84 Padat 27, 38, 60, 131 Lembah 130, 134 Mesin hidrolik 117 Padi 28, 61 Lengan 16, 108, 111 Metabolisme 30, 83 Paku 6, 96 Lengan beban 108, 111 Metadon 87 Pala 84 Lengan kuasa 108 Metionin 28 Palisade 55 Lensa 151 Mikroskop 156 Panjang 2, 17, 96, 132 Lensa cekung 152 Mineral 21 Panjang gelombang 132 Lensa cembung 151 Minyak 18, 78, 99 Pankreas 21, 89 Lensa konvergen 151 Minyak pelumas 99 Parenkim 52 Lensa negatif 153 Miopi 157 Partikel 68, 131 Lensa objektif 159 Molekul 21, 39 Paru-paru 33, 89, 120 Lensa okuler 159 Molibdenum 30 Pascal 113 Lensa positif 151 Monosakarida 26 Payudara 9 Lensa silindris 157 Monosodium glutamat 84 Pegas 118, 129 Leukemia 45 Morfin 87 Pelangi 139, 156 Leusin 28 Muatan 110 Pemantulan 137 Lidah 22, 32 Mulut 22, 88, 121, 128 Pemantulan baur 140 Lilin 148 Musin 24 Pemantulan teratur 140 Limfa 23 Mycrobacterium Tubercolosis Pembasmi serangga 78 Limfosit 40 37 Pembelahan 4, 31 Lingkungan 80, 139 Pembesaran 2, 145, 159 Lipase 25 N Pembiasan 139, 148 Lisin 28 Pembuluh 23, 41, 53, 112 Nafas 37, 137 Pembuluh balik 26 Listrik 96 Natrium 30 Lobus 35 Pembuluh Darah 41 Neraca 100 Pembuluh darah 17, 26 Logam 79, 137 Neraca pegas 118 Lordosis 20 Pembuluh kapiler 26, 41 Newton 96, 100 Pembuluh kayu 53 Lumba-lumba 136 Niasin 29 Lup 156 Pembuluh kil 26 Nikel 30 Pembuluh koroner 40 Lutut 19 Nikotin 37 Pembuluh nadi 41 M Nilon 132 Pembuluh tapis 53 Nitrogen 38 Pemutih 79 Madu 28 Pencernaan 16, 21, 88 Magnesium 30, 83 O Pendengaran 9, 89, 135 Magnesium siklamat 83 Obat 36, 120 Pengawet 81 Magnet 96 Obat terlarang 36 Penglihatan 24, 29, 89 Makanan Oksigen 27, 33, 38 Penyakit 20, 29, 61, 80, 112 17, 21, 24, 27, 42, 81 Oksihemoglobin 39 Pepsin 25 Makhluk hidup 21 Organ 15, 16 Pepsinogen 23 Maltosa 24 Osteoartritis 20 Pepton 25 Mangan 30 Osteosit 17 Perbesaran bayangan 146, 154 Massa 98 Otak 37, 128 Percepatan 98 Massa jenis 114 Otot 16, 96, 156 Percepatan gravitasi 98 Mata 88, 139, 156 Otot diafragma 36 Peredaran Darah 38 Matahari 29, 79, 128, 139 Otot lingkar 23 Peredaran darah 16, 86 Maya 140 Otot lingkar pilorus 23 Peredaran darah besar 43 MDMA 87 Otot lurik 18 Pericardium 40 Medium 130, 150 Otot perut 36 Periode 129 Meja optik 148 Periosteum 17172 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan OptikPerkembangan 2, 8 Reaksi esterifikasi 85 Serangga 6, 78Pernafasan 33, 58 Reaksi kimia 29, 68 Seruling 137Pernafasan dada 36 Refraksi 148 Serum 39Pernafasan perut 36 Rektum 21 Shabu-shabu 87Persendian 17, 89 Rem piringan hidrolik 117 Siazinon 80Pertumbuhan 2, 20, 53 Rematik 20 Sifat genetik 5Pertumbuhan primer 2 Renggangan 131 Siklamat 83Pertumbuhan sekunder 2 Rennin 23 Silikon 30Pesawat 108 Reproduksi 6, 29 Silinder pusat 54Pesawat Sederhana 108 Resonansi 136 Silindris 157Pewarna 81 Resultan Gaya 96 Simpangan 128Pilorus 23 Retina 157 Sinar 6, 29, 56, 79, 140Pita suara 128 Riboflavin 29 Sinar datang 140Plankonkaf 152 Rizokalin 4 Sinar laser 150Plankonveks 151 Rokok 37, 89 Sinar pantul 140Plasma darah 38 Ruang hampa 135, 150 Sinar polikromatik 150Plastik 116, 128 Sindrom abstinensia 88Pleura 35 S Singkong 28, 61Polietilen 117 Sistem akar 52Polio 20 Sabun 72, 78 Sakarin 83 Sistem gerak 16Polip 8 Sistem gerak aktif 16Poros usus 21 Saksofon 137 Saluran pencernaan 21, 88 Sistem gerak pasif 16Presbiopi 157 Sampho 78 Sistem katrol 109Prisma 150 Saprofit 7 Sistem organ 16, 52Prisma optik 150 Saraf 31, 89, 128 Sistem pencernaan 21Propinoat 85 Saraf otonom 41 Sistem peredaran darah 16, 38Propoksur 80 Satuan 69, 96 Sistem pernafasan 33Protein Sawan 80 Sistem tunas 52 3, 17, 21, 28, 31, 84 Sel 2, 16, 52, 59, 86, 158 Sistol 41Proton 71 Sel darah merah 17, 39 Sitokinin 4Protrombin 40Provitamin A 29 Sel darah putih 17 Sitoplasma 53Psikotropika 86 Sel kolemkim 56 Sklerenkim 52Ptyalin 24 Sel palisade 55 Skoliosis 20Pupil 88, 156 Selaput 34, 40, 80, 134 Slinski 131Pusat kelengkungan cermin Selaput pelangi 156 Snell 140 142 Selenium 30 Somatotrof 5 Semu 140 Sonar 137 R Semut 80 Spektrum warna 140, 150 Sendawa 85 Spons 55Rabun dekat 157 Stomata 55Rabun jauh 157 Sendi 18 Sendi engsel 19 Stroke 44Racun 37, 80 Stronsium 30Radang 32 Sendi gerak 18 Sendi gulung 19 Suara 9, 88, 107, 128Radio 138 Sudut 137Rahim 8 Sendi kaku 18 Sendi mati 18 Sudut datang 137Rambat cahaya 150 Sudut dipersi 151Rambut 5, 28, 78 Sendi pelana 19 Sendi peluru 19 Sudut pantul 137Rangka 16 Suhu 2, 28, 58, 79Rangka dalam 16 Sendi putar 19 Seng 3, 30, 68 Sukrosa 26Rapatan 131 Sulfur 2Rayap 80 Senyawa 69, 79, 84 Senyawa ionik 71 Sumber cahaya 59, 139Reaksi Sumsum 17 29, 39, 68, 79, 85, 102 Serambi 40 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 173
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Sumsum kuning 17 Tulang hasta 16 V Sumsum merah 17 Tulang ibu jari 19 Sungai 79 Tulang jari kaki 16 Valin 28 Susu 9, 25, 82, 136 Tulang jari tangan 16 Vanadium 30 Tulang Keras 17 Varises 45 T Tulang kering 16 Vektor 96 Tulang lengan 17 Vena 36, 41 Taksis 59 Vena kava anterior 42 Tanah Tulang paha 16 Tulang panggul 17 Vena kava posterior 42 2, 52, 54, 57, 61, 78, 101 Vena pulmonalis 42 Tanaman 2, 53, 87, 116 Tulang pemutar 19 Tulang pendek 17 Ventrikel 40 Tangan 16, 113, 128 Venula 42 TBC 37 Tulang pengumpil 16 Tulang pergelangan kaki 16 Vetsin 84 Tekanan Virus 19, 62 31, 45, 72, 88, 112, 120 Tulang pergelangan tangan 16 Tulang pipa 17 Virus flu burung 37 Tekanan darah Virus H5N1 37 31, 88, 114, 120 Tulang pipih 17 Tulang rangka 16 Virus polio 20 Tekanan osmosis 31, 39, 72 Virus Tobacco Mosaic 62 Tekanan udara 120 Tulang Rawan 17 Tulang rawan 30 Vitamin 20, 27, 86 Telinga 17, 120, 128, 135 Vitamin A 29 Telur 5, 28 Tulang telapak kaki 16 Tulang telapak tangan 16 Vitamin B-12 24 Tembaga 3, 30, 69 Vitamin B1 30 Tenaga 79, 82, 99, 131 Tulang tengkorak 16 Tumbuhan 2, 29, 52, 62 Vitamin B2 30 Tendon 18 Vitamin B6 30 Tenggelam 120 Tumbuhan berakar serabut 54 Tumbuhan dikotil 54 Vitamin C 29 Tenggorokan 23, 88 Vitamin D 20, 29 Tengkorak 16 Tumbuhan monokotil 54 Tumbukan 79 Vitamin E 29 Tentakel 8 Vitamin K 24, 29 Terapung 119 Tumor 83 Terompet 137 Tunas 4, 52 W Testis 9 U Tigmonasti 60, 63 Waktu 20, 79, 105, 128 Tigmotropisme 60 Ubi kayu 54 Warna 23, 28, 68, 79, 137 Tikus 61, 83 Ubur-ubur 8 Wasir 45 Timah 136 Udara 4, 33, 36, 55, 58, 86, Watt 106 Titik fokus 141, 145 99, 120, 150 Willebrord Snell 149 Transplantasi 45 Ulat 5, 61 Wortel 54, 81 Tremor 80 Ultrasonik 135 Z Tripsin 25 Unsur 54, 68, 70 Trombin 40 Unsur hara 54 Zat 2, 17, 38, 59, 68, 78, Trombokinase 40 Urea 39 113, 131, 149 Trombosit 40 Urine 83 Zat Adiktif 86 Tropisme 59 Usaha 5, 96, 104 Zat aditif 81 Tuas 108 Usus 21, 43 Zat antara 134 Tubuh 2, 16, 28, 39, 52, 55, Usus 12 jari 21 Zat Cair 113 72, 80, 84, 101, 114 Usus besar 21 Zat cair 131 Tulang 5, 16, 53, 89, 156 Usus halus 23 Zat hijau daun 56 Tulang anggota gerak 16 Usus penyerapan 21 Zat optik 149 Tulang atlas 19 Usus tebal 21 Zat tunggal 68 Tulang belikat 17 Usus tengah 21 Zigot 7 Tulang betis 16174 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Lampiran Konversi Satuan Nama Satuan Lambang Nilai Satuan (SI)panjang,meter mångström Å = 10-10 minci in = 2.54 × 10-2 mkaki ft = 12 in = 0.3048 myard yd = 3 ft = 0.9144 mmil mi = 1760 yd = 1609.344 mtahun cahaya l.y. = 9.460 730 473 × 1015 mLuas, Ameter kuadrat (SI unit) m2are a = 100 m2hektar ha = 104 m2meter kubik (SI unit) m3liter l, L = dm3 = 10-3 m3barrel ~ 158.987 dm3Massa, mkilogram kgton t = 103 kgWaktu, tsecon smenit min = 60 sjam h = 3600 sKecepatan, a m·s-2Gaya, Fnewton N = kg·m·s-2dyne dyn = 10-5NKilogram gaya kgf = 9.806 65 N Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 175
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Nama Satuan Lambang Nilai Satuan (SI) Tekanan, p pascal Pa = N· m-2 = kg· m-1· s-2 atmosfer atm = 101 325 Pa bar bar = 105 Pa torr Torr = (101 325/760) Pa ~ 133.322 Pa Millimeter merkuri mmHg = 13.5951 × 980.655 × 10-2 Pa ~ 133.322 Pa (= 1 torr) Arus Listrik, I ampere A Muatan listrik, Q coulomb C = A· s Tegangan, U volt V = N· m· C-1 Tahanan, R ohm ohm = V·A-1 Energi, U joule J = N·m = kg· m2· s-2 erg erg = 10-7 J electronvolt eV = e × V ~ 1.602 18 × 10-19 J kalori calth = 4.184 J Daya, P watt W = J· s-1 = N· m· s-1 = kg· m2· s-3 Suhu, T kelvin K derajat Celsius °C T[°C] = T[K] - 273.15 derajat Fahrenheit °F T [°F] = 1.8 (T [°C]) + 32 derajat Reamur °R = (5/9) K176 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Tabel Periodik Unsur Tabel Periodik UnsurIlmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII 177
  • Getaran, Gelombang, dan Optik Daftar Pustaka Beeson, S. Patterns in Nature : light and optics, http://acept.la.asu.edu/, 1995 Blaber, M., General Chemistry I, http://Wine1.sb.fsu.ed./, 1998. Bodner, G., Keys, S.,Lecture Demonstration Manual, http:// www.chemed.chem.purdue.edu/. 2002 Dian Surdijani, dkk, Pelajaran Fisika untuk SLTP Kelas 1, PT Sarana Panca Karya Nusa, Bandung 2002 Dian Surdijani, dkk, Pelajaran Fisika untuk SLTP Kelas 2, PT Sarana Panca Karya Nusa, Bandung 2002 Dickson, T.R., Study Guide to Accompany Introduction to Chemistry" 4th edition, John wiley & sans, New York,1983. Dickson, T.R., Introduction to Chemistry, John Wiley & Sons, Inc. New York, 1991 Farabee, M.J., On-Line Biology Book, http://www.emc.maricopa.edu/, 2002 Franklin, R., Monarch Butterfly Metamorphosis, http://www.butterflybushes.com/2001 Harry Firman, Kimia 1, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, balai Pustaka, Jakarta,1993. Irving, B., Notes for "A Gentle Introduction to Optical Design", http://www.opticalres.com/, 2004 Irving, B., OPTICS FOR KIDS: Science and Engineering http://www.opticalres.com/, 2004 Mc. Carron, T., Tanner s General Chemistry, http://www.tannerm.com, 1997. Mifflin,H., Science Library Adventure, http://www.eduplace.com/2000 Russell., R., Fundamental Physics, http://www.windows.ucar.edu/, 2004 Zenner, G.M., Matt DAmato: The Landscape of Virus Hunting, http://mrsec.wisc.edu/ 2005 _____________World Wildlife Fund,, http://worldwildlife.org/, 2004 _____________,Think Quest, http://library.thinkquest.org/, 1999 _____________, The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed, Columbia University Press., 2003 _____________, Wikipedia the free encyclopedia, http://en.wikipedia.org/, 2004. Sumber gambar : G. Blider (CD), http://www.ci.fargo.nd.us/178 Ilmu Pengetahuan Alam untuk Siswa SMP/MTs Kelas VIII